倍頻式700kHz高頻大功率感應(yīng)加熱電源的研究.pdf

1、感應(yīng)加熱電源廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，這些工藝大都需要高頻大功率的電源。目前，高頻階段都是采用功率MOSFET器件。由于MOSFET在高頻化下的電壓、電流容量等級低，使得其輸出功率容量提升受到限制。本課題研究了基于MOSFET的倍頻式700kHz大功率感應(yīng)加熱電源逆變電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，逆變橋兩組MOSFET采用并聯(lián)分時(shí)導(dǎo)通，在逆變器輸出的兩個(gè)周期內(nèi)，每個(gè)MOSFET工作一個(gè)周期，其工作頻率為350kHz。為了進(jìn)一步提高輸出功率，運(yùn)用MOSFE

2、T并聯(lián)技術(shù)增加電流容量，從而提高輸出功率。功率調(diào)節(jié)方式采用分時(shí)控制和密度調(diào)節(jié)復(fù)合調(diào)功方式，即分時(shí)一密度復(fù)合控制。論文對倍頻式電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理做了詳細(xì)的分析。該功率控制方法是以復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD為核心，利用VHDL硬件語言軟件編程及模塊化搭建，并用Quartus仿真軟件對其進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。同時(shí)，設(shè)計(jì)了基于DSP的電流閉環(huán)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了DSP的數(shù)字PI調(diào)節(jié)，給出了功率閉環(huán)的整體框圖。為保證電源正常運(yùn)行，并使

3、逆變器始終工作在功率因數(shù)接近或等于l的準(zhǔn)諧振或諧振狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)逆變器開關(guān)器件的零電流或零電壓開關(guān)，設(shè)計(jì)了以高速集成鎖相環(huán)74HC4046為核心的頻率跟蹤電路，并分析了鎖相環(huán)的基本原理及數(shù)學(xué)建模。最后，通過分析比較各種MOSFET驅(qū)動電路，選用專用MOSFET驅(qū)動芯片IXDD430來完成驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)設(shè)計(jì)了保護(hù)及死區(qū)時(shí)間、啟動、補(bǔ)償時(shí)間形成等輔助電路。設(shè)計(jì)的700kHz的倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，MOSFET工作頻率為350kH，