數(shù)字化頻率跟蹤感應加熱電源的研制.pdf

1、傳統(tǒng)的加熱方式是采用電阻一體化線圈來加熱物體，這種加熱方式具有能耗高、熱效率低、壽命短、工作環(huán)境差等缺點，而感應加熱技術比起傳統(tǒng)的加熱方式優(yōu)點不言而喻。但如今在使用感應加熱方式來加熱物體時，隨著溫度的升高，其負載線圈電感值隨之改變，所以感應電源不能在其最佳工作點上工作，最后使電源失去諧振開關的工作方式，同時頻率跟蹤和功率控制不能很好的結合，使快速性和準確性不佳。如今感應電源加熱工藝控制落后，不具備與上位機進行通訊和監(jiān)測的能力，不能進行在

2、線控制和不能及時反映故障原因等。
　　 鑒于此，本文研制一套以高性能MCU為核心的數(shù)字化頻率跟蹤感應加熱電源，基于數(shù)控思想，搭建數(shù)字化人機交互系統(tǒng)，使電源可以在線調節(jié)電參數(shù)，修改電源功率，運用高精度頻率跟蹤控制策略，實時跟蹤負載頻率，從而保證了電源的工作效率。同時設計了上位機通訊電路以及開發(fā)基于Qt平臺上位機監(jiān)控軟件，方便對其實時觀察和控制。
　　 本文以IGBT作為逆變功率開關管，設計選擇串聯(lián)諧振逆變拓撲結構，搭建了中

3、小功率感應加熱電源。研制了頻率跟蹤控制系統(tǒng)采用PIC18F4520和CD4046為基本組成的數(shù)字和模擬相結合的閉環(huán)控制，研制并運用了改進型PFM功率控制策略，改善了電源加熱精度和工藝效果，使感應加熱電源工作在弱感性模式下，從而提高了電源的可靠性。同時還增加了負載檢測、過流保護、過壓保護、過熱保護、驅動、死區(qū)生成電路、人機交互等功能電路。在軟件設計方面，采用模塊化的編程方法，使得控制軟件條理清晰，便于維護和升級。
　　 最后，基于