串聯(lián)諧振逆變器諧振回路及負(fù)載匹配的研究.pdf

1、本文以超音頻串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象，對(duì)逆變器諧振回路及負(fù)載阻抗匹配進(jìn)行了分析、研究。感應(yīng)加熱技術(shù)以其高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)在機(jī)械加工中得到廣泛應(yīng)用，隨著微機(jī)技術(shù)和IGBT器件的快速發(fā)展，超音頻感應(yīng)加熱電源成為其中的一個(gè)研究重點(diǎn)。
　　 論文首先詳細(xì)分析、比較了感應(yīng)加熱電源常用的串聯(lián)型和并聯(lián)型全橋逆變器的工作特性和優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本項(xiàng)目需要，選用串聯(lián)諧振逆變器。在對(duì)串聯(lián)諧振逆變器幾種調(diào)功方式分析的基礎(chǔ)上，選取脈沖頻率調(diào)制(PFM

2、)作為本文的研制方案。文中對(duì)串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源進(jìn)行了設(shè)計(jì)和對(duì)主電路所用的元器件進(jìn)行了參數(shù)選擇。并對(duì)諧振型逆變器負(fù)載匹配方案做了深入分析、比較，特別對(duì)變壓器匹配方案進(jìn)行了研究，得出了變壓器的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)果表明與經(jīng)驗(yàn)值相一致。
　　 逆變器的控制電路是直接影響感應(yīng)加熱裝置能否安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵因素。本文確定以控制芯片SG3525為核心構(gòu)成的雙閉環(huán)控制策略，外環(huán)調(diào)節(jié)電源的功率大小，內(nèi)環(huán)則保證了感應(yīng)加熱電源工作在弱感性狀態(tài)。文中分別對(duì)

3、控制系統(tǒng)中的PI調(diào)節(jié)器和限相環(huán)節(jié)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)在MATLAB平臺(tái)下對(duì)控制電路進(jìn)行了仿真分析和驗(yàn)證，表明設(shè)計(jì)的PFM控制系統(tǒng)的成本低廉，可靠性高，精度較高等優(yōu)點(diǎn)。
　　 在常用的驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了IGBT驅(qū)動(dòng)電路并對(duì)其進(jìn)來了仿真，驅(qū)動(dòng)波形效果良好。針對(duì)逆變器開關(guān)損耗的問題做了詳細(xì)的分析，對(duì)備選的緩沖電路逐一進(jìn)行參數(shù)計(jì)算并仿真，在此基礎(chǔ)上比較了三種緩沖電路中的功率器件和緩沖電阻的損耗，從中選擇了最佳的緩沖電路。論文的最后,給出