本文關鍵詞：基于PDM高頻感應加熱電源的研究與設計

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【摘要】：感應加熱電源與傳統(tǒng)的加熱方式相比,具有高效、綠色、可靠、加熱快、易實現(xiàn)控制等優(yōu)點�，F(xiàn)已廣泛應用于國民經(jīng)濟中工業(yè)冶金、機械制造、食品及醫(yī)藥行業(yè)等多個領域。本文以基于脈沖密度調制(PDM)的高頻感應加熱電源主要研究對象。論文在開始部分分別敘述了感應加熱技術的基礎理論,發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。論文之后又對感應加熱的兩種諧振方式進行了比較說明。根據(jù)本文中電源高頻化及需要頻繁啟動的特點,確定串聯(lián)諧振方式為所設計的高頻感應加熱電源的逆變拓撲結構。之后又分別介紹了幾種應用于串聯(lián)諧振逆變電路中的功率調節(jié)方式的原理,通過總結,并結合本設計的實際需要,采用PDM作為本設計的功率調節(jié)方式。文中重點對串聯(lián)諧振逆變拓撲結構的三種工作狀態(tài)進行了詳細的分析,通過對比分析,確定串聯(lián)諧振逆變器的最佳工作狀態(tài)為弱感性和純阻性。根據(jù)設計需要,對主電路中的各個主要元器件給出了計算和選取規(guī)則,并且給出了匹配變壓器、電流互感器等元器件的詳細計算和制作過程。按照設計指標,本課題選擇了SG3525芯片,并根據(jù)SG3525的同步端,實現(xiàn)了同步控制及頻率跟蹤,同時又對掃頻電路、保護電路和驅動電路進行了計算設計。由于采用傳統(tǒng)硬開關調功方式的逆變電源的開關損耗較大,在本課題中設計的系統(tǒng)采用軟開關調功,并通過合理設置死區(qū)時間,使功率MOS管工作在零電壓開通(ZVS)狀態(tài)。文中通過分析各時間段內功率管工作情況,設計了一種零電壓開關準諧振變換器ZVS-QRCs(Zero-Voltage-Switching-Quasi-Resonant)。文中最后部分給出了主控電路及驅動電路的原理圖。通過仿真和實驗驗證,結合各部分的實驗調試波形,得出該PDM高頻感應加熱電源各部分均能達到預期設計指標,逆變器達到了軟開關的工作狀態(tài),系統(tǒng)的開關損耗得到了很大程度上的降低,整機效率顯著提高。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM924.01;TN86

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