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感应加热电源中的倍频方式实现

作　者: 陈勇
导　师: 王华民；石文渊
学　校: 西安理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 倍频感应加热串联谐振
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

为了在保证开关管安全的前提下,以现有的器件条件来实现逆变器的高频化,本文研究了感应加热电源中的倍频方式实现。首先介绍了感应加热的基本原理及感应加热技术的发展动态,分析比较了感应加热电源的谐振槽路和常用控制技术,选择了更适合高频应用的串联谐振来实现倍频式感应加热电源。其次文中给出了一种新的倍频逆变拓扑结构以及吸收电路的参数设计方法,实现了电路工作频率的提高,以及功率器件开关条件的改善,降低了功率MOSFET转换过程中的损耗;通过对倍频逆变电路工作过程的分析,确定了倍频逆变电路的信号触发方式,解决了断路引起的尖峰电压的问题。进行了实验样机的软硬件设计和实现。最后通过Pspice仿真及工作频率为100kHz的倍频式感应加热电源的实验样机的实验结果,验证了研究工作的可行性及正确性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 概述  7-14
  1.1 感应加热起源  7
  1.2 感应加热特点  7-8
  1.3 感应加热电源的基础知识  8-10
    1.3.1 感应加热的基本原理  8-9
    1.3.2 透入深度和集肤效应  9-10
  1.4 感应加热电源的发展动态及发展趋势  10-12
    1.4.1 感应加热电源的发展动态  10-11
    1.4.2 感应加热电源的发展趋势  11-12
  1.5 选题的意义  12
  1.6 论文主要完成的工作  12-14
2 逆变器原理分析  14-23
  2.1 主电路拓扑结构分析  14-17
    2.1.1 并联谐振逆变器  14-15
    2.1.2 串联谐振逆变器  15-16
    2.1.3 并联逆变器与串联逆变器的比较  16-17
  2.2 串联谐振逆变器的工作区  17-18
  2.3 主电路功率调节方式的选择  18-23
    2.3.1 直流调功  19
    2.3.2 逆变调功  19-23
3 倍频逆变电路的设计及分析  23-39
  3.1 一种新型倍频逆变电路  23-26
  3.2 主电路参数及开关器件的选择  26-28
  3.3 功率MOSFET的损耗与频率关系  28-31
    3.3.1 功率MOSFET损耗  28-29
    3.3.2 功率MOSFET转换过程及功率损耗与频率关系  29-31
  3.4 完善后的倍频逆变电路  31-33
    3.4.1 死区及最佳死区  31-32
    3.4.2 完善后的倍频逆变电路  32-33
  3.5 缓冲电路研究及参数设计  33-36
    3.5.1 几种通用的缓冲电路  34-35
    3.5.2 缓冲电路的参数设计  35-36
  3.6 基于PSpice仿真结果及分析  36-39
4 实验样机的设计与实现  39-61
  4.1 DSP综述  39-43
    4.1.1 DSP芯片的发展  39-40
    4.1.2 TMS320F2812芯片的功能及特性  40-41
    4.1.3 应用开发板介绍  41-42
    4.1.4 TMS320F2812 DSP开发软件CCS  42-43
  4.2 整流控制电路  43-45
    4.2.1 斩波调压电路  43-44
    4.2.2 整流电路的参数计算  44-45
  4.3 功率调节控制系统设计  45-49
    4.3.1 电压电流双闭环调节方案  45-48
    4.3.2 基于DSP的功率调节  48-49
  4.4 逆变控制电路  49-53
    4.4.1 驱动电路的设计  49-51
    4.4.2 检测与保护电路  51-53
  4.5 锁相环控制  53-61
    4.5.1 锁相环性能分析  53-56
    4.5.2 基于DSP的SPLL控制算法实现  56-61
5 实验波形与结论  61-65
  5.1 实验波形  61-63
  5.2 结论  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-67

感应加热电源中的倍频方式实现

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