%8a%9f率调节并联谐振感应加热电源的研究.pdf

摘 要 摘 要 本课题针对当前感应热处理领域对大功率、数字化、高可靠性的感应加热电源的特 殊需求，提出了一种基于DSP软斩波调功并联谐振感应加热电源的解决方案。 文章从适用于大功率应用场合的电流源并联负载谐振逆变器出发，对比了并联谐振 逆变器的各种调功方式的优缺点，提出了一种新型有源缓冲软PWMBuck斩波器用于并 联谐振逆变器输出功率的调节。文中对软PWMBuck斩波器的原理进行了详尽的理论分 析和仿真分析，这种软PWM斩波器的主开关管和主续流二极管能够工作于ZVS开通和 ZCS关断状态，辅助开关管能够工作于CZS开通状态。将其用于感应加热电源的调功环 节，由此确定了软斩波调功并联谐振感应加热电源主电路拓扑结构、并进行了 05KW/10KHZ样机主电路的参数设计、器件选型、以及基于ZSD3巧A的驱动电路的设 计。 在此基础上进行了感应加热电源的闭环控制的研究，在电源功率控制环采用的数字 Pl控制。文中还对并联谐振逆变器的各种可能的工作状态进行深入了分析，指出为了保 证其可靠运行并联谐振逆变器应工作小容性准谐振状态，采用了基于DPs的数字锁相控 制策略;保证逆变器的控制频率能够快速跟随负载固有频率的变化，使之工作在所期望 的小容性准谐振状态。整个控制系统采用Tl公司的rfMS302FL2407ADSP作为控制核心 完成了软硬件实现。最后，将基于DSP软斩波调功并联谐振感应加热电源的主电路和控 制电路进行了系统联调实验。 实验结果表明:软开关PWMBukc斩波电路能够达到预定的软开关效果。开关损失 小，电流电压应力得到很好的控制，EMI得到明显改善;又保持了传统PWM斩波调功 响应快速、输出波形好、功率因数高的特点。并联谐振逆变器的频率跟踪准确，可靠工 作于ZVS准谐振状态。输出功率因数接近于1。所采用的基于DSP的控制系统可靠、灵 活。从而验证了本文理论研究和设计方案的可行性与正确性。 关键词有源无损缓冲 软开关 Bukc斩波器 并联谐振 逆变器 感应加热电源 江南大学硕士学位论文 AbstraCt TOmecthtesPecialneedsofr1argePwoerdigitalinductingheatingPwoersuPPly ninowadaysinductingtreatingarea，Anvoelresolutinonmaed“SoftChopplngpower ModulatinoParallelResonnathiductionHeatingPOwerSuPPlybasedonDSP”15 Proposedinthisresearch.. ThereserachsetrOfmPraallelresonnatinverter，severalPowcrmodulation 5加tegyadPattotheinverterisanalZyednadocmParedindetailbysimulationnadin theory.anovellosslessactivesnubberBukcCOnverterisdeveloPed.andcomrected totheinverterasaPwoermodulationmodule.50，thedesiredmaincrciuitisogtten. And 50KW八0KHZlGBTpowersectionwithdriverbasedon2SD315Aisbuilt. nIthisPpaer，AlldifferentworkingstateofthePraallelResonnatinverterare analZyed，ThelittleCaPacitiveresonantstatcispointedasthebestone.，Adigital PhaselocklooPisusedtoensuetheresonantinverterworkinthedesiredstate. Furthermore，areal一timedigltalPlreguIatorisadoPtedinPowernoctrollooPto reUglatethePOwerofrthedesingedpowersection.TheProPosedconrotlstrategyis