随着现代电子技术以及人类社会生产力的飞速发展,中频感应加热电源市场应用量愈来愈大,感应加热电源与自动化生产线相结合的生产模式越来越广泛,轻量化,高功率因素,以及数字化在感应加热电源的应用中变得尤为重要。本文围绕轻量化,数字化,高功率因素对中频感应加热电源进行了研究与设计。本文首先对整流环节,滤波环节以及逆变部分轻量化进行了研究分析与设计。轻量化主要集中在对各模块硬件电路设计和散热器设计上,其中散热器轻量化又包含散热器材料的选型与结构设计。轻量化设计相比于传统加热电源其重量减轻了32%左右。数字化主要体现在本文研究设计的感应加热电源是基于TMS320F28335DSP芯片,用以实现数字化控制。高功率因素主要体现在感应加热电源锁相环技术,调功方式以及软开关技术来实现的。其中锁相环在于本文设计研究出一种通过系统时间和器件延时双时间补偿的方式,对负载电压电流进行实时采样,采用抗饱和PI调节进行系统快速响应,缩短系统响应时间,提高系统实时性,最终实现高效化,通过实验验证,实时性可达到60us级别。调功方式高效化主要体现在本文通过移相调功方式进行系统调功,通过保持调功状态下开关器件频率与系统频率一致的基础上改变系统功率大小,实现了高效化。最后搭建硬件平台,与软件调试相结合,最终验证其控制策略的可行性。
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