江南大学硕士学位论文基于DSP的400kHz的大功率高频感应加热电源研究姓名：沈海明申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：沈锦飞20080301摘要捅要本文以感应加热电源为研究对象，简单介绍了感应加热电源技术的基本原理、分类以及发展趋势。对感应加热电源逆变侧常用的两种拓扑结构进行了分析，对电流型逆变器和电压型逆变器作了比较分析，并根据本设计要求进行了选择，又分析了感应加热电源的各种调功方式。例举了整流侧调功和逆变侧调功的几种常用方法，在对比分析几种功率调节方式的基础上，提出了整流侧斩波调功的方法。鉴于硬开关方式带来的损耗，设计了软开关buck斩波电路，并提出了基于DSP的数字PI调节方法。同时设计了电流闭环控制系统，将感应加热电源的功率控制问题转化为Buck斩波器的电流控制问题。另外，按照感应加热电源大功率化的要求，斩波环节设计了多重化的结构，也使得斩波输出电流更平稳，谐波分量更小。最后，还分析了感应加热电源逆变器工作原理，针对感应加热逆变器必须工作在谐振状态下，且频率高达400kHz的特点，设计了专门的高速驱动电路，并分析了锁相环的基木原理，利用集成锁相环器件CD4046设计了逆变器频率跟踪系统，使逆变器始终保持在功率因数近似为1的状态下工作，实现电源的高效运行。木文第五章设计了一台20KW的软开关斩波调功的感应加热电源实验样机，其中斩波器频率为50kHz，逆变器工作频率为400kHz，控制核心采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，简化了系统结构。实验结果表明，软开关斩波可以明显减小开关损耗，多重化斩波可以有效减小斩波输出电流谐波分量。文章给出了整机的结构设计，直流斩波部分控制框图，逆变控制框图，驱动电路的设计和保护电路的设计。同时给出了关键电路的仿真和实验波形。论文最后，对本课题所做的工作做了一个简单的总结。关键词：高频感应加热，软开关，串联谐振，锁相环，并联逆变器AbstractAbstractThispaperstudiedtheinductionheatingpower，brieflyintroducedthebasicprinciple、classandthedevelopmenttrendofinductionheatingpowertechnology．Itintroducedthetwomaintopologiesthatareoftenusedininductionheatingpowersupply，andcomparativeanalysewasmadebetweenthecurrentsourceinverterandthevoltagesourceinverter,andonewasselectedaccordingtothedesigndemand，andanalyzedpowerregulatingmethodsofinductionheatingpowersupplytoo．ItCanbeconclu...
