數(shù)字化頻率跟蹤感應(yīng)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(diǎn)，而感應(yīng)加熱技術(shù)比起傳統(tǒng)的加熱方式優(yōu)點(diǎn)不言而喻。但如今在使用感應(yīng)加熱方式來加熱物體時(shí)，隨著溫度的升高，其負(fù)載線圈電感值隨之改變，所以感應(yīng)電源不能在其最佳工作點(diǎn)上工作，最后使電源失去諧振開關(guān)的工作方式，同時(shí)頻率跟蹤和功率控制不能很好的結(jié)合，使快速性和準(zhǔn)確性不佳。如今感應(yīng)電源加熱工藝控制落后，不具備與上位機(jī)進(jìn)行通訊和監(jiān)測(cè)的能力，不能進(jìn)行在

2、線控制和不能及時(shí)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(yīng)加熱電源，基于數(shù)控思想，搭建數(shù)字化人機(jī)交互系統(tǒng)，使電源可以在線調(diào)節(jié)電參數(shù)，修改電源功率，運(yùn)用高精度頻率跟蹤控制策略，實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)載頻率，從而保證了電源的工作效率。同時(shí)設(shè)計(jì)了上位機(jī)通訊電路以及開發(fā)基于Qt平臺(tái)上位機(jī)監(jiān)控軟件，方便對(duì)其實(shí)時(shí)觀察和控制。
　　 本文以IGBT作為逆變功率開關(guān)管，設(shè)計(jì)選擇串聯(lián)諧振逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，搭建了中

3、小功率感應(yīng)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(jié)合的閉環(huán)控制，研制并運(yùn)用了改進(jìn)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(yīng)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(shí)還增加了負(fù)載檢測(cè)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、過熱保護(hù)、驅(qū)動(dòng)、死區(qū)生成電路、人機(jī)交互等功能電路。在軟件設(shè)計(jì)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(hù)和升級(jí)。
　　 最后，基于