串聯(lián)型高頻感應加熱電源鎖相控制技術研究.pdf

1、由于感應加熱電源具有清潔、節(jié)約能源、工作效率高等優(yōu)點，在工業(yè)領域有著重要而廣泛的應用，適用于金屬熔煉、熔焊、金屬熱處理等場合。針對感應加熱電源工作過程中負載等效參數(shù)會發(fā)生變化,從而影響感應加熱電源高效穩(wěn)定工作的問題，本文對高頻感應加熱電源的鎖相控制技術進行了分析和研究。
　　1.詳細分析比較了串聯(lián)諧振逆變器與并聯(lián)諧振逆變器的拓撲結構和工作特性，對比了兩種逆變器各自的優(yōu)缺點，選取串聯(lián)諧振逆變器作為本課題中感應加熱電源的逆變部分。

2、r>　　2.詳細分析了鎖相環(huán)各部分的基本原理，通過建立鎖相環(huán)的數(shù)學模型，分析了鎖相控制過程中的延時補償環(huán)節(jié)對鎖相控制性能的影響。提出了一種感應加熱過程中負載頻率升高情況下提高鎖相控制動態(tài)響應速度的方法，仿真驗證了該控制方法能有效改善感應加熱電源的鎖相控制性能。
　　3.分析了串聯(lián)諧振逆變器的三種工作狀態(tài)，得出小感性狀態(tài)為串聯(lián)諧振逆變器的合適工作狀態(tài)。詳細分析了感性狀態(tài)下逆變器的換流過程，得出了串聯(lián)諧振逆變器的最佳工作狀態(tài)，并根據(jù)直

3、流側電壓、工作頻率、吸收電容等條件計算出了其對應的最優(yōu)鎖相角度，實驗驗證了理論分析的正確性。
　　4.將模擬電路與可編程器件FPGA相結合，設計了數(shù)?；旌系碾妷弘娏麟p反饋定角鎖相控制策略。完成了基于集成鎖相環(huán)74HC4046的鎖相電路、動態(tài)延時電路的設計，采用FPGA控制芯片完成了觸發(fā)脈沖死區(qū)時間的生成以及負載電壓、電流反饋信號相位的比較。搭建了感應加熱電源實驗平臺，對感應加熱電源的主電路結構、功率開關器件的驅動電路以及過電流保護