本文關(guān)鍵詞：自由感應(yīng)加熱技術(shù)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是以電磁灶為代表的電磁感應(yīng)加熱產(chǎn)品的不斷完善,人們對(duì)于相關(guān)的電路系統(tǒng)要求越來(lái)越高。正是基于這種研究背景,一種新的電磁感應(yīng)加熱電路——自由感應(yīng)加熱型電路,開(kāi)始逐步地從研發(fā)階段走向生產(chǎn)應(yīng)用階段。自由感應(yīng)加熱技術(shù)的硬件電路以傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)加熱電路為基礎(chǔ),通過(guò)改變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并搭配更高級(jí)芯片實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的改進(jìn)。相對(duì)于傳統(tǒng)電磁灶,自由感應(yīng)加熱型電磁灶具有完整的感應(yīng)爐灶面,使得一個(gè)或多個(gè)鍋具在任何時(shí)候加熱時(shí)都不局限于固定的烹飪區(qū)。本論文以高級(jí)芯片STM32和FPGA作為軟件控制部分,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一種基于新型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)載檢測(cè)技術(shù)的自由感應(yīng)加熱電路系統(tǒng),較傳統(tǒng)電磁加熱系統(tǒng)更加自由方便,具有一定的實(shí)用意義和研究?jī)r(jià)值。本文首先對(duì)電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的基本原理、電磁灶的工作原理、逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)等自由感應(yīng)加熱技術(shù)的相關(guān)理論作了詳細(xì)地介紹。根據(jù)這些理論,通過(guò)OrCAD的仿真與分析,設(shè)計(jì)了包括功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、電源整流濾波電路、主工作電路、負(fù)載檢測(cè)電路以及電壓波動(dòng)檢測(cè)、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)、檔位變換、溫度傳感等外圍電路的自由感應(yīng)加熱硬件電路,并通過(guò)Altium Designer完成了相應(yīng)的PCB設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。最后,根據(jù)硬件電路完成負(fù)載檢測(cè)、多功率檔位調(diào)節(jié)、電路保護(hù)、風(fēng)扇散熱、報(bào)警、液晶顯示等系統(tǒng)功能分析,并對(duì)包括IGBT驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)載檢測(cè)電路等重要模塊的信號(hào)波形進(jìn)行測(cè)試分析。測(cè)試分析主要針對(duì)檢鍋和正常加熱工作兩種狀態(tài)分別進(jìn)行,通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)確定各元器件及其取值,確保負(fù)載檢測(cè)電路的電壓信號(hào)在安全范圍內(nèi)且能夠反饋回控制芯片的I/O口,使其完成檢鍋、電路通斷控制等工作,逐步完善整個(gè)電路系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：自由感應(yīng)加熱技術(shù) 電路系統(tǒng) 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) IGBT
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM924.01
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 論文研究背景與意義9-10
• 1.2 自由感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文工作的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 自由感應(yīng)加熱技術(shù)電路系統(tǒng)的相關(guān)理論14-27
• 2.1 引言14
• 2.2 電磁感應(yīng)加熱的基本原理14
• 2.3 電磁灶的基本工作原理14-16
• 2.4 電磁灶的逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析16-20
• 2.4.1 電壓諧振逆變電路工作模式的分析17
• 2.4.2 全橋型電壓諧振逆變電路17-19
• 2.4.3 半橋型電壓諧振逆變電路19-20
• 2.5 自由感應(yīng)加熱型電磁灶的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析20-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 自由感應(yīng)加熱技術(shù)的硬件電路分析與設(shè)計(jì)27-53
• 3.1 功率開(kāi)關(guān)管IGBT的驅(qū)動(dòng)電路27-32
• 3.2 電源整流濾波電路32-36
• 3.3 主工作電路36-41
• 3.3.1 諧振逆變參數(shù)的計(jì)算與仿真36-40
• 3.3.2 主工作電路在Altium Designer中的原理圖設(shè)計(jì)40-41
• 3.4 負(fù)載檢測(cè)電路41-46
• 3.5 外圍電路46-52
• 3.5.1 電壓波動(dòng)檢測(cè)電路46-48
• 3.5.2 溫度監(jiān)控電路48-49
• 3.5.3 風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路49-50
• 3.5.4 檔位調(diào)節(jié)電路50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 電路系統(tǒng)的功能分析與設(shè)計(jì)53-56
• 4.1 電路系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)53-55
• 4.2 電路系統(tǒng)的工作流程55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 電路系統(tǒng)的測(cè)試分析56-63
• 5.1 實(shí)驗(yàn)條件與測(cè)試儀器56
• 5.2 IGBT柵極—發(fā)射極電壓波形的測(cè)試分析56-58
• 5.2.1 檢鍋狀態(tài)測(cè)試56-57
• 5.2.2 正常加熱狀態(tài)測(cè)試57-58
• 5.3 負(fù)載檢測(cè)電路的電壓測(cè)試分析58-62
• 5.3.1 電路空載狀態(tài)測(cè)試58-59
• 5.3.2 有鍋狀態(tài)測(cè)試59-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 全文總結(jié)與展望63-65
• 6.1 本論文工作總結(jié)63
• 6.2 后續(xù)工作展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄69-72

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本文編號(hào)：914724