新型ZCT-PWM軟斬波調(diào)功的感應(yīng)加熱電源研究.pdf

1、本文以感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象，闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對(duì)電流型逆變器和電壓型逆變器作了比較分析，并分析了感應(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對(duì)比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上，得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論，選擇了不控整流加斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對(duì)象。針對(duì)傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點(diǎn)，提出了一種新型零電流轉(zhuǎn)換一脈寬調(diào)制ZCT-PWM

2、(Zero CurrentTransition-Pulse Width Modulated)軟斬波調(diào)功方式的串聯(lián)諧振式高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理，通過仿真和實(shí)驗(yàn)方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)用場(chǎng)合的結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)，將感應(yīng)加熱電源的功率控制問題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問題。建立了Buck斬波器的小信號(hào)模型，然后設(shè)計(jì)了具有雙極點(diǎn)、雙零點(diǎn)

3、的PI功率調(diào)節(jié)器。另外，還分析了感應(yīng)加熱電源逆變器工作原理，針對(duì)感應(yīng)加熱逆變器必須工作在諧振狀態(tài)下，分析了鎖相環(huán)的基本原理，利用集成鎖相環(huán)器件CD4046設(shè)計(jì)了逆變器頻率跟蹤系統(tǒng)，使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作，實(shí)現(xiàn)電源的高效運(yùn)行。 本文第五章設(shè)計(jì)了一臺(tái)10KW的ZCT-PwM斬波調(diào)功的感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，其中斬波器頻率為50kHz，逆變器工作頻率為20kHz，控制核心采用TI公司的TMS320LF2407AD