隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,中頻感應加熱電源的應用領(lǐng)域也在持續(xù)地擴大,從而市場對其要求變得越來越高。為了順應市場需求和高效率的電能轉(zhuǎn)換,數(shù)字化和智能化的中頻感應電源正逐漸占領(lǐng)主導位置。本文以中頻感應加熱電源控制系統(tǒng)為研究對象,通過分析現(xiàn)階段感應加熱電源的發(fā)展狀況和基本原理,了解了傳統(tǒng)模擬電路控制系統(tǒng)的不足,為了解決這些問題探索研究一種數(shù)字化的中頻感應加熱電源控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)以DSP芯片TMS320F2808為控制核心,主要實現(xiàn)的功能有:數(shù)據(jù)采集、功率計算、數(shù)據(jù)顯示、功率閉環(huán)控制、人機交互、過流保護和報警等。本文首先剖析了中頻感應加熱電源的電路結(jié)構(gòu),其中對整流、濾波、逆變的部分進行了詳細介紹,并闡述了其工作原理。然后提出了控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案,分別介紹了直流側(cè)調(diào)功和逆變側(cè)調(diào)功的幾種調(diào)功方案,在對它們的優(yōu)缺點進行對比與分析之后,最終選定逆變側(cè)脈沖頻率調(diào)節(jié)（PFM）的方式來調(diào)控功率。重點分析了 PFM調(diào)功的具體調(diào)節(jié)方法,并在調(diào)節(jié)中引入了增量式PI控制算法進行閉環(huán)恒功率控制。本文還圍繞DSP對控制系統(tǒng)主電路、采集電路、控制電路、過流保護電路、接口電路等硬件部分進行了設(shè)計,敘述各個模塊電路... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

DSP芯片原理圖

圖 4-2 DSP 芯片原理圖Fig.4-2 DSP chip schematic diagram電路及復位電路2808 的內(nèi)核電壓是 1.8V，芯片與外部接口間采用 3.3V【47】，為 5V，所以需要電源芯片進行電壓轉(zhuǎn)換，根據(jù)本系統(tǒng)特點并選用 TPS70151 電源芯片來實現(xiàn) 1.8V 和 3.3V 電壓輸出。TP電壓的集成電路穩(wěn)壓器，輸出為 500mA/3.3V 和 250mA/1.8能，不需要增加額外的復位電路。其電路連接如圖 4-3 所示。

圖 4-4 JTAG接口電路Fig4-4 JTAG interface circuit使用 20MHz有源晶振，其輸出端接在 DSP 的定、結(jié)構(gòu)簡單，并且不用芯片提供振蕩。在晶，再在 OE 和 GND 引腳間連接一個 0.1 F 的電圖 4-5 所示。圖 4-5 晶振電路Fig.4-5 Crystal oscillator circuit

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于DSP的運動控制卡的硬件開發(fā)[J]. 張玉潔,徐長杰,馮海美,劉暢.  華北科技學院學報. 2016(04)
[2]基于DSP的超聲波電源硬件電路設(shè)計[J]. 赫亮,劉曉光,蔣曉明,王攀.  自動化與信息工程. 2015(03)
[3]煤礦井下供電過流保護的優(yōu)化策略[J]. 張云龍.  內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2015(02)
[4]PWM調(diào)制的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 辛曉寧,王曉旭.  電子設(shè)計工程. 2013(04)
[5]基于DSP的數(shù)字化中頻電源的研究[J]. 王娟,彭曉珊.  制造業(yè)自動化. 2012(03)
[6]基于DSP的數(shù)字化中頻電源的研究[J]. 王加寶,孟麗囡.  電源世界. 2011 (06)
[7]三相橋式全控整流電路講解中的一個問題[J]. 惠衛(wèi)民.  中國西部科技. 2011(16)
[8]超音頻感應加熱電源移相調(diào)功方法研究[J]. 齊海潤,彭詠龍,李亞斌.  大功率變流技術(shù). 2010(06)
[9]基于DSP的全橋移相控制感應加熱電源研究[J]. 李金剛,李江,樊寶林.  電源技術(shù)應用. 2009(12)
[10]基于DSP的全橋移相控制感應加熱電源研究[J]. 李金剛,李江,樊寶林.  電源技術(shù)應用. 2009 (12)

碩士論文
[1]基于DSP和FPGA的中頻感應加熱電源的研究[D]. 謝鵬飛.北京工業(yè)大學 2014
[2]基于數(shù)字化和網(wǎng)絡化的感應加熱電源控制系統(tǒng)研究[D]. 王義樂.河南科技大學 2013
[3]基于FPGA控制系統(tǒng)的感應加熱電源研究[D]. 張青青.天津理工大學 2013
[4]基于TMS320F2812的感應加熱電源的研究[D]. 孫起良.天津理工大學 2013
[5]感應加熱電源諧波抑制的研究[D]. 陳致遠.河北工業(yè)大學 2012
[6]基于DSP的感應加熱中頻電源應用研究[D]. 粟堅定.湘潭大學 2012
[7]數(shù)字化中頻感應加熱電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊曉靜.西安建筑科技大學 2012
[8]新型中頻感應加熱電源控制系統(tǒng)的研究[D]. 汪義旺.江南大學 2008
[9]感應加熱電源的數(shù)字化控制研究[D]. 段海雁.山東大學 2007
[10]感應加熱電源數(shù)字控制及智能控制方法研究[D]. 張峰.西安理工大學 2007



本文編號：3610437