大功率超音頻感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的迅速發(fā)展，對光纖材料的需求不斷增大，對光纖生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的大功率超音頻感應(yīng)加熱電源的性能要求也不斷提高。目前國內(nèi)主要采用串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源來生產(chǎn)光纖，而并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源以其過流保護容易、輸出接線簡便、負載阻抗匹配靈活的優(yōu)勢在光纖生產(chǎn)中具有很大的市場潛力。本文基于100kW/18kHz并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源進行大功率超音頻感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　本文首先對課題研究的背景與意義、光纖生產(chǎn)工藝進行簡單介紹，

2、然后進行感應(yīng)加熱電源分析，并對大功率超音頻感應(yīng)加熱電源的調(diào)功方案進行研究，最終確定三相不控整流和BUCK斬波調(diào)功方案，由串、并聯(lián)型負載特性出發(fā)分析串、并聯(lián)型逆變器拓撲工作原理;其次，本文重點討論感應(yīng)加熱電源的三大關(guān)鍵技術(shù):掃頻啟振、頻率跟蹤和阻抗匹配，針對原有的感應(yīng)加熱電源啟動方式，本文采用軟件掃頻啟振，頻率跟蹤采用PI-SPLL鎖相環(huán)實現(xiàn)頻率實時跟蹤，并進行固定重疊區(qū)和最佳輸出相角控制，阻抗匹配主要是常用的電磁耦合和靜電耦合，并對靜電

3、耦合中的三階匹配電路，欠補償和過補償進行詳細的研究。
　　本文在充分的理論研究基礎(chǔ)上進行電源的具體研發(fā)設(shè)計，并對設(shè)計進行主電路仿真、散熱仿真，最后設(shè)計研發(fā)一臺100kW/18kHz并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源樣機來進行試驗，試驗結(jié)果與仿真、理論設(shè)計相符，符合電氣設(shè)計要求，驗證了大功率感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù):掃頻啟振控制策略、PI-SPLL頻率跟蹤控制策略、阻抗匹配?；贒SP芯片TMS320F28335高速處理數(shù)字控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)電源輸出的高