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高频感应加热电源的研究与设计

时间:2019-08-02 23:18来源:毕业论文
根据IGBT 的驱动特性选取了2PD315作为驱动芯片,设计了检测电路、故障保护电路、频率跟踪电路,给出了相关程序流程图。最终完成了包含按键、显示、报警功能的硬件设计电路

摘 要感应加热是种高效、环保、安全的全新加热技术。感应加热电源作为感应加热设备的最重要组件为其提供电能, 电力半导体器件则是感应加热电源的核心部分,它的制造水平(功率容量、工作频率、失效率、耗能等)决定了感应加热电源的技术水平。本文研究设计了20kW/20kHz的工业感应加热电磁炉。首先,介绍了感应加热电源的应用及发展现状,并结合实际情况提出研究本课题的意义所在。其次分别从串、并联谐振逆变器原理出发对它们作了介绍。设计了主电路图并对其各部分(整流、滤波、逆变等)进行了参数计算。控制方面选定了移相控制方法,利用专门移相PWM 控制芯片UC3895来实现PWM波形的产生及频率的跟踪。根据IGBT 的驱动特性选取了2PD315作为驱动芯片,设计了检测电路、故障保护电路、频率跟踪电路,给出了相关程序流程图。最终完成了包含按键、显示、报警功能的硬件设计电路图。37751
毕业论文关键词:感应加热 PWM 波形 相位控制 谐振电路
Abstract Induction heating is a new heating technology which is effectiveand safe .Induction heating power supply provide electricity as theimportant component of induction heating equipment. Powersemiconductor devices is the most important part of the inductionheating power supply and its manufacturing level (power failure rateworking frequency energy dissipation capacity, etc.) determines thetechnological level of induction heating power supply.In this paper, we study for 20kW/20kHz industrial inductionheating induction cooker.First, this paper introduces the application andthe development of of induction heating power supply, and combinedwith the actual research means of this subject putting forward.Secondly,We introduced them from the string Parallel resonant inverterprinciple.We design the main circuit and its parts (rectifier filter andinverter, etc.) which the parameters are calculated.We selected phaseshift control method, using the special phase shift control chip to realizethe waveform and frequency tracking. According to the driving featuresof the chosen as driving chip, We design the detection of circuit faultprotection, circuit of frequency checking, tracking circuit and give therelevant program flow chart .Finally we complete containingbuttoning ,displaying, alarming circuit diagram of hardware design.

源`自^六;维'论.文;网www.lwfree.cn


Keywords: induction heating phase control PWM waveformresonant circuit
目 录
摘 要. I
Abstract II
1绪论. 1
1.1 感应加热电源背景及意义1
1.2 感应加热电源的应用1
1.3 感应加热电源发展现状及趋势2
1.4 本文的工作内容3
2感应加热电源谐振电路和逆变电路结构.4
2.1 谐振电路的介绍4
2.1.1 串联谐振电路.4
2.1.2 并联谐振电路.6
2.2 感应加热电源逆变拓扑结构分析8
2.3 谐振逆变器相关参数10
2.3.1 串联谐振逆变器的相关参数.10
2.3.2 并联谐振逆变器的相关参数.12
3总体设计方案及参数计算.14
3.1 感应加热电源的结构框图14
3.2 高频感应加热电源主电路图概述14
3.3 20kW/20kHz感应加热电磁炉的设计及参数选取计算. 15
3.3.1 电源线路滤波参数的设计计算.15
3.3.2 整流滤波电容、电感设计.16
3.3.3 三相桥式不控整流器功率器件相关参数计算.18
3.3.4 逆变器功率器件的选取与相关参数计算.19
3.3.5 感应加热电磁炉谐振电路的参数计算.21
4全桥移相逆变器工作原理介绍22
4.1 全桥移相逆变器工作原理及模式22
4.2 20kW/20kHz感应加热电源部分控制电路说明. 25
4.3 相关流程图26
5总结. 29
致 谢 30
参考文献. 31
附录.33
1 绪论1.1感应加热电源背景及意义随着对节能、环保的重视,各国均草拟相关政策保障,尤在民用、工业和商业等领域。电磁感应加热集聚节能、环保、新型等优势,越来越受重视。近年来,在控制技术、功率元器件发展下,感应加热装置有了相当大的变化。不仅节能节材,而且自动化程度更高;参数调整更加精细、准确;操作更为便捷,如同样频率、功率容量下,与早先电子管感应加热电源装置比,以MOSFET、IGBT 等为核心的装置体积和质量可缩减三分之二,节能、效率能提高 30%。当然,在此技术研究进程中,也遇到了些问题:如开关损耗、电磁干扰等,所以解决这些问题变得势在必行。好在当前人们通过不断研究努力已取得了一些成绩,解决了一部分困惑。例如运用集成、数字芯片等方法。我们还应在控制算法、动态响应、软开关技术等方面多下功夫。使高频感应加热电源更上一个台阶。 高频感应加热电源的研究与设计:http://www.lwfree.cn/zidonghua/20190802/36596.html
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