感应加热逆变电源设计毕业设计论文
基于UC3524的逆变电源设计毕业设计论文
基于UC3524的逆变电源设计摘要逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置，主要应用与银行、通信、医院、金融等重要机构。
设计内容包括逆变电路原理分析、微机控制电路设计、主电路设计、主要开关器件驱动电路设计，系统抗干扰设计，保护设计，主电路设计采用开关频率高导通压降低功耗低的绝缘栅双极晶体管IGBT。
逆变电源输入输出都经过变压器进行电气隔离，使整个电路系统与外接电网和负载完全电气隔离。
电源保护电路主要有过流保护、过压保护、短路保护，通过将主电路中的电压电流信号反馈到控制电路中，实现系统自我保护功能。
为保证输出稳定的交流电压，对交流输出电压进行取样，经过采样电路处理反馈到控制电路中进行分析，使输出电压幅值稳定在规定范围内。
关键词：逆变电源，IGBT，微机控制，保护电路UC3524 INVERTER BASED POWER SUPPLYDESIGNEDABSTRACTPower inverter is an electrical energy using power electronics technology changing device, the main application and banking, telecommunications, hospitals, financial and other important institutions. Design elements include inverter circuit analysis, computer control circuit design, the main circuit design, the main switching device drive circuit design, system anti-jamming design, protection design, the main circuit design using high switching frequency to reduce power consumption low conduction voltage insulated gate bipolar transistor IGBT. Inverter input and output are electrically isolated through the transformer, so that the whole circuit system with external power grid and load complete electrical isolation. Main power supply protection circuit overcurrent protection, overvoltage protection, short circuit protection, through the main circuit voltage and current signal is fed to the control circuit, to achieve self-protection system. In order to ensure stable output AC voltage, the AC output voltage is sampled, the sampling circuit after processing the feedback to the control circuit for analysis, the amplitude of the output voltage within the specified stability.KER WORD：Power inverter，IGBT，protect current，short circuit protection,目录前言 (1)第1章逆变电源设计方案论证 (3)1.1 设计背景 (3)1.1.1 基于UC3524逆变电源的设计思路 (3)1.1.2 逆变电源的工作原理 (4)1.2 逆变电源的逆变电路及控制方案 (4)1.2.1 逆变电路 (4)1.2.1 逆变电路的驱动控制 (6)1.3 逆变电源的特性分析 (6)1.3.1 逆变电源的功能特性 (6)1.3.2 逆变电源技术特性 (7)1.4 设计方案总体规划 (8)第2章逆变电源硬件结构设计 (9)2.1 逆变桥驱动器选择 (9)2.1.1 逆变电路对驱动器的要求 (9)2.1.2 逆变电路驱动器选择 (9)2.2 逆变电源硬件设计 (10)2.2.1 全桥逆变电路设计 (10)2.2.2 驱动脉冲发生电路设计 (13)2.2.3 逆变输出采样电路 (15)2.2.4 负载供电自动切换电路 (16)2.2.5 逆变电源保护电路 (17)2.2.6 市电断电监测电路 (18)2.2.7 电源供电电源切换电路 (18)2.2.8 蓄电池电量监控电路 (20)2.2.9 微机控制 (22)2.3 逆变电源稳定性设计 (24)第3章软件设计 (26)3.1 MAX187工作时序 (26)3.2 MAX187驱动程序设计 (26)3.3 微机软件设计思路 (28)第4章逆变电源输出波形的改进 (30)4.1 PWM控制的基本原理 (30)4.2 单相PWM逆变电路及其控制方法 (31)4.2.1 SPWM波形实现方法 (31)4.2.2 SPWM逆变电路谐波分析 (34)第5章总结与展望 (36)5.1 全文工作总结 (36)5.2 后续工作展望 (37)致谢 (38)参考文献 (38)外文资料翻译............................................... 错误!未定义书签。
基于ZVS技术的感应加热电源的设计
基于ZVS技术的感应加热电源的设计感应加热电源是一种利用高频电磁感应原理来实现工件加热的技术。
在传统的感应加热电源中，采用的是零压开关（ZVS）技术，即通过对谐振电路进行调节，使开关管在零电压条件下进行开关操作。
本文将详细介绍基于ZVS技术的感应加热电源的设计。
首先，感应加热电源的设计需要考虑到以下几个关键要素：功率、频率、电压、电流、效率和稳定性。
功率是指电源的输出功率，频率是指工作频率，电压和电流是指输出电压和电流，效率是指电源的能量转换效率，稳定性是指电源的输出稳定性。
在ZVS技术的应用中，可以采用全桥谐振电路结构，其中包括两个串联的功率开关管和两个并联的共振电容。
实现零压开关的关键是使功率电子开关在工作过程中的电压达到零，从而减少开关电压下的功率损耗。
在设计电源时，首先需要确定所需的输出功率和工作频率。
功率和频率的选择与被加热物体的特性以及所需加热速度有关。
通常，功率范围在几千瓦到几十千瓦之间，频率一般选择在10kHz到100kHz之间。
接下来，需要考虑电源的电压和电流。
电压和电流的选择与被加热物体的尺寸、电阻以及加热深度有关。
一般来说，较大尺寸和较高电阻的物体需要较高的电压和电流。
在实际的电路设计中，可以采用脉冲宽度调制（PWM）技术来控制开关管的开关，从而实现对输出功率的调节。
此外，还可以利用电流反馈控制来实现对电流的精确控制。
此外，为了提高电源的效率和稳定性，可以在电源电路中增加适当的保护措施，如过压保护、过流保护和温度保护等。
总之，基于ZVS技术的感应加热电源的设计需要考虑到功率、频率、电压、电流、效率和稳定性等关键要素。
通过合理选择电路拓扑结构、控制策略以及保护措施，可以实现高效、稳定的感应加热电源。
《感应加热电源论文》word版
密级：公开小功率高频炉设计Lower-Power High-Frequency Furnace Design本文以高频炉的电源局部为研究对象，阐述了高频炉〔感应加热电源〕的优点、应用、根本原理和加热过程中的三种效应，以及感应加热电源的现状与开展趋势；介绍了本课题主要的研究内容及任务。
本文分析了感应加热电源的总体结构：通过对常用的进线滤波电路的描述，选择了适宜的滤波器；通过对感应加热电源常用的谐振回路和拓扑结构进行了分析，以及对串、并谐振电路的对偶特性和优缺点的比拟，选择了更适合高频感应加热电源及本课题的串联谐振型逆变器。
在功率的调节方面，分析了儿种常用的调功方式、选用了移相脉冲宽度调制调功，可以通过芯片UC3895来实现，此外该芯片还具有设置死区, 简化了死区电路。
本文主要对200KHz/10KW的高频炉进行设计，计算了整流和逆变局部的元器件参数：在计算结果的根底上选择了适宜的三相不控整流模块、滤波电容、MOSFET开关模块和谐振电路的元器件；通过对儿种驱动电路的比拟，结合容量和开关器件，设计了适宜的驱动电路。
为保证电源正常运行，并使逆变器始终工作在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态，以实现逆变器开关器件的零电流或零电压开关，设计了以传统模拟锁相环CD4046为核心的频率跟踪电路, 并研究了电路的启动方式。
为了使电源系统稳定运行，还设讣了过流、过压和欠压保护。
关键词：感应加热；UC3895；移相调功；频率跟踪AbstractThis paper took supply of high-frequency furnace as the research object, introduced advantages and application and basic principles and three effects and situation and development trend of the high-frequency furnace ( induction heating supply): introduced the main subject of research and mission・ The paper analyzed the overall structure of induction heating supply；described the filter circuit, selected the appropriate filter；through analyzing the induction heating supply used resonant circuit and topology structure , and compared the dual characteristics of the series and parallel resonant circuit, chosen the series resonant inverter, which is more suitable for high-frequency induction heating supply・ For power regulation, paper analyzed several commonly used ways of power regulation, selected phase-shift pulse width modulation power regulator, which could be achieved with a chip—UC3895, it has the die zone setting feature・The paper aimed at designing a high frequency furnace of 200KHz/10KW and calculated parameters of some components ；selected appropriate three-phase rectifier module, the filter capacitor, the MOSFET switch module and the resonant circuit components ； comparison of several different drive circuits, combined with the capacity and switching devices, the paper designed a suitable drive circuit・ In order to ensure the normal operation of power and the inverter is always working in quasi-resonant and resonant state of power factor close to or equal one, achieving zero current or zero voltage switch of switch devices, the paper designed a frequency tracking circuit which used the traditional analog phase-locked loop CD4046 as the core - In order to ensure the system stability operate, the paper also designed over-current, over-voltage and under-voltage protection・Key words： induction heating； UC3895； phase-shifted power regulation；frequency tracking3.2直流单元调功 (17)3.3逆变单元调功 (17)脉冲频率调制方式(PFM) (17)脉宽移相调制(PS-PWM) (18)脉冲密度调制方式(PDM) (19)3.4功率调节方案确定 (19)3.5本章小结 (20)第4章主电路参数选择与设计 (21)4.1整流电路参数计算 (21)整流桥的选取 (21)滤波电容的选取 (22)4.2逆变开关的选择 (23)4.3谐振回路参数选择 (24)4.4本章小结 (25)第5章控制电路的设计 (26)5.1处理器的选择 (26)5.2移相控制芯片UC3895 (26)5.2.1UC3895的电气特性和管脚 (26)移相全桥控制电路 (29)5.3驱动电路的设计 (30)驱动电路的方案 (30)5.3.2IR2110驱动电路的设计 (32)5.4频率跟踪电路的设计 (33)锁相环原理和CD4046结构 (33)5.4.2CD4046频率跟踪电路 (35)锁相环的起动 (36)5.5控制系统的软件设计 (38)软件设计思想 (38)控制系统的程序流程图 (38)5.6本章小结 (39)第六章结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)附录 (44)第1章绪论1.1感应加热的基木知识1.1.1高频炉简介高频炉，乂名高频加热机、高频感应加热设备、高频感应加热装置、高频加热电源、高频电源、高频电炉、高频焊接机、高周波感应加热机、高周波感应加热器〔焊接器〕等，是訂前对金属材料加热效率最高、速度最快、低耗、节能、环保型的感应加热设备。
感应加热电源的论文
感应加热电源的论文常州工学院毕业设计论文摘要随着电力电子技术的发展，感应加热技术取得了很多重大的成果，尤其是二十世纪五十年代以后，固态电力电子器件的出现与发展，使感应加热技术和现代化的工业生产发生更紧密的联系，在现代工业生产中发挥了重大的作用，世界各国普遍重视感应加热技术的研究发展。
目前，中小功率容量的感应加热电源在现今的工业生产中有很多的运用，例如工件的透热、淬火、贵金属的熔炼等过程中都有大量的应用。
当前，这类功率容量的感应加热电源多为并联谐振电源。
本文重点阐述移相调功式感应加热电源的系统控制电路的研究设计以及其保护电路、辅助电路等的研制。
分步阐述了感应加热的基本原理及感应加热电源的结构和工作原理；感应加热电源包括以下几个组成部分：整流器、滤波环节、逆变器、谐振槽路及负载控制及保护环节。
感应加热电源的整流侧采用电力二极管不控整流，向逆变环节提供稳定的直流电压，系统负载与补偿电容器采用串联连接，在逆变环节采用降频式移相调功方式实现对加热电源输出功率的调节，由频率跟踪环节数字锁相环电路跟踪被加热负载及其谐振回路的谐振频率而使系统工作于准谐振状态，有近似谐振软开关环境。
设计了感应加热电源的主电路；对主电路中直流侧、逆变侧等进行分析计算、确定元件参数值；设计移相调功感应加热电源的控制电路、其他辅助电路；控制系统的软件是控制系统能够按设计思想正常运转的关键，对于我们研制的此类带有系统主控制器的硬件系统来说，没有控制软件的支撑，控制系统硬件电路就无法运转。
整个系统的软件程序主要由主程序和各类功能实现程序构成。
由于需要实现的功能众多，逻辑关系复杂，我采用目前通用的模块化的程序设计方法，将相对独立的功能设计为程序模块：例如移相处理、A/D转换、键盘采样、显示、故障中断处理等。
关键词：感应加热；逆变器；A/D转换-I-常州工学院毕业设计论文AbstractWith the development of power electronics technology, induction heatingtechnology has made many significant achievements, especially after the 1950s, solid-state power electronic devices and the emergence of development so that the induction heating technology and modernization of industrial production in a closer Contact, in modern industrial production has played a major role in the world of universal importance induction heating technology research and development. At present, the capacity of small and medium-sized power induction heating power in today's industrial production in a lot of use, for example, the permeability of the workpiece, quenching and precious metals such as the melting process has a large number of applications. At present, such power capacity of the induction heating power and more power forparallel resonance.This article focuses on phase-shift-work-induction heating power supplysystem control circuit design and its protection circuit, such asthe development of auxiliary circuit.A step-by-step on the basic principles of induction heating and induction heating power structure and working principle of induction heating power supply include the following components: Rectifier, filter links, inverter, resonant slot Road and load control and protection of links. . Induction heating power supply side of the rectifier is not controlled by the power diode rectifier, inverter link to provide a stable DC voltage, the system load and compensation capacitors connected in series used in a down-link inverter-phase-shift-work means of heating power output The regulation of power by the frequency tracking links DPLL circuit track was heating load and the resonant frequency resonant circuits system in quasi-resonant, and a similar resonance soft-switchingenvironment.Design of the induction heating power of the main circuit; on the main circuit in the DC side, inverter, such as the analysis side, the components identified parameters, design super-audio induction heating power control circuit, the other supporting circuit; Control System software control system is able to design the proper functioning of critical thinking, we developed such a system main controller of the hardware system, no control software support, control system hardware circuit will not be able to operate. The whole system software program mainly by the main program and various functions to achieve a procedure. Because of the need to achieve the functions of the many, complex logic, we use the current generic modular design process, the function will berelatively independent modules designed to process: for example, phase-shifting processing, A / D conversion, sampling keyboard, display, fault interruption Processing.-II-常州工学院毕业设计论文Key words: induction heating; inverter; A / D converter-III-常州工学院毕业设计论文目录摘要 ..................................................................... (I)Abstract ........................................................... . (II)第一章绪论 ..................................................................... .. (1)1.1 感应加热的基本原理与用途 ..................................................................... ............ 1 1.1.1 感应加热的工作原理 ..................................................................... .................. 1 1.1.2 感应加热的特点与应用................................................................................... 2 1.2 感应加热技术的发展情况 ..................................................................... ................ 3 1.2.1 感应加热技术的发展过程 ..................................................................... ......... 3 1.2.2 感应加热技术的发展现状与趋势 (4)1.3 本设计的目的和工作任务 ..................................................................... ................ 5 1.4电力电子元器件及加热电源的发展......................................................................5 1.4.1 电力电子元器件的发展...................................................................... ........... 5 1.4.2感应加热电源发展 ..................................................................... .. (6)1.5逆变器与谐振负载电路的原理分析......................................................................7 1.5.1 电压型串联逆变器 ..................................................................... . (8)1.5.2电流型并联逆变器 ..................................................................... .. (8)1.5.3两种形式逆变器的比较 ..................................................................... ............... 9 1.6串联谐振式逆变器调功方法的设计....................................................................10 1.6.1 整流侧调功方法 ..................................................................... (10)1.6.2逆变侧调功方法 ..................................................................... . (11)1.7本设计方案的确定 ..................................................................... . (12)第二章移相调功感应加热电源的主电路分析 .......................................................... 13 2.1电源整机结构框图 ..................................................................... . (13)2.2移相调功感应加热电源主电路 ..................................................................... ....... 14 2.2.1 直流侧主电路分析计算...................................................................... ........... 14 2.2.2 逆变侧主电路分析计算................................................................................. 18 2.2.3负载谐振槽路分析计算 ..................................................................... ............. 20 2.3本章小结 ..................................................................... .. (22)第三章移相调功感应加热电源控制电路设计 .......................................................... 23 3.1 电源移相调功主控制电路 ..................................................................... .............. 23 3.1.1 移相调功控制的原理 ..................................................................... ................ 23 3.1.2 锁相环控制电路 ..................................................................... (23)3.1.3电源起动电路的设计 ..................................................................... ................. 25 3.1.4基于80C196KC的移相控制电路设计 ........................................................ 26 3.1.5死区形成电路研究 ..................................................................... (28)3.1.6主功率器件的驱动电路 ..................................................................... ............. 29 3.2 电源故障保护电路 ..................................................................... (30)-IV-常州工学院毕业设计论文3.2.1过电流保护电路 ..................................................................... . (30)3.2.2过电压保护电路 ..................................................................... . (31)3.2.3过热保护电路 ..................................................................... .. (31)3.3本章小结 ..................................................................... .. (32)第四章控制系统的软件支持 ..................................................................... (33)4.1 控制系统软件设计 ..................................................................... (33)4.2 各程序模块的分析 ..................................................................... (33)4.2.1系统主程序设计 ..................................................................... . (33)4.2.2移相调功子程序设计 ..................................................................... .. (34)4.2.3触发信号移相处理中断程序 ..................................................................... . (36)4.2.4故障保护中断子程序 ..................................................................... .. (36)4.3本章小结 ..................................................................... .. (38)结论 ..................................................................... . (39)参考文献 ..................................................................... .. (40)致谢 ..................................................................... . (42)-V-常州工学院毕业设计论文第一章绪论 1.1 感应加热的基本原理与用途随着功率器件的发展，感应加热电源的频率也逐步提高，经历了中频、超音频、高频几个阶段。
逆变电源毕业设计(论文)
基于TL494逆变电源设计摘要本设计主要应用开关电源电路技术有关知识，涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理，充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管（N沟道增强型MOSFET）的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。
该逆变电源的主要组成部分为：DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。
在工作时的持续输出功率为150W，具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。
该电源的制造成本较为低廉，实用性强，可作为多种便携式电器通用的电源。
关键词：过热保护，过压保护，集成电路，振荡频率，脉宽调制Inverter Power supply Design Based on TL494ABSTRACTThe design applying the switching power source circuit technology in connected. Relating with knowledge about what imitate integrated circuit、power source integrated circuit、power amplification integrated circuit and switching regulated voltage circuit on principle. Sufficient apply chip TL494 fixed-frequency pulse width modulation circuit and field effect transistor (N channel strengthen MOSFET) whose switch speed quick, nothing secondary Break down and hot stability good merit to design circuit. Owe the inverter main part ingredient by DC/DC circuit、importing the over-voltage crowbar circuit、exporting an over-voltage crowbar protect a circuit、overheat protective circuit、DC/AC shifts circuit、oscillating circuit and entire bridge circuit. Continuing for during the period of the job exports power functions such as being 150 W, having the regular guiding lights working, exporting an over-voltage crowbar, importing the over-voltage crowbar and overheat protective. The cost of manufacture being a power source of turn is comparatively cheap, the pragmatism is strong, and it has a function annex to the various portably type.KEY WORDS: over heat protective, over-voltage integrated circuit (IC), oscillating frequency, pulse width modulation (PWM).目录前言 (1)第1章简介 (3)1.1 概述 (3)第2章逆变电源原理与构成 (4)2.1 逆变电源的基本构成和原理 (4)2.1.1 逆变电源的基本构成和原理 (4)2.1.2 逆变电源的技术性能指标及主要特点 (7)2.2 逆变电源的主要元器件及其特性 (7)2.2.1 TL494电流模式PWM控制器 (7)2.2.2 场效应管 (11)2.2.3三极管 (12)第3章各部分支路电路设计及其参数计算 (13)3.1 各部分支路电路设计及其参数计算 (13)3.1.1 DC/DC变换电路 (13)3.1.2输入过压保护电路 (14)3.1.3输出过压保护电路 (15)3.1.4 DC/AC变换电路 (16)3.1.5 TL494芯片Ⅰ外围电路 (18)3.1.6 TL494芯片Ⅱ外围电路 (18)3.1.7逆变电源的整机电路原理图 (19)3.1.8电路的元件参数表 (19)第4章调试 (20)结论 (21)谢辞 (22)附录A整机原理图 (23)附录B元件参数表 (25)附录C 元件参数表 (26)附录D整机PCB板(两面) (27)参考文献 (29)外文资料翻译 (30)前言开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能变换装置，用于交流—直流或直流—直流电能变换，通常称其为开关电源（Switched Mode Power Supply-SMPS）。
毕业设计(论文)-家用电源逆变器设计
应天职业技术学院机电工程系毕业设计报告课题名称家用电源逆变器设计作者专业电力系统自动化技术（供用电技术）班级学号供电091 0974139指导教师2011 年11 月目录摘要..............................................................错误!未定义书签。
一、概述.. (2)二、毕业设计的任务与意义 (3)（一）毕业设计的任务 (3)（二）毕业设计的意义和要求 (3)三、基本原理 (4)（一）逆变器的特点与应用范围 (4)（二）电路基本原理 (4)（三）逆变器应用类型 (5) (6)2.无源逆变电路 (7)四、设计方案 (8)（一）输入波形的选择 (8)（二）50HZ、220V方波波形输出实现电路选择 (8)1.脉宽调制器（PWM) (8)2.输出方式 (8)（三）各元件分析 (8)（四）基本构成 (12)（五）逆变器的主要指标 (14)(六）设计图纸 (15)（七）保护电路设计 (15)（八）DC/AC变换电路 (17)五、毕业设计过程中出现的问题及解决方法 (18)六、总结 (19)参考文献家用电源逆变器设计摘要：本文利用电力电子的基本原理设计一种将直流电转换成220V、50Hz交流电或其它类型的交流电的逆变器电路。
它输出的交流电可用于各类设备，最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
本文主要介绍了逆变器的含义、发展情况，以及逆变器的基本原理图，具体设计电路，最后对毕业设计遇到的问题进行总结归纳。
关键词：直流交流逆变有源无源一、概述逆变器是一种电源转换装置，逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。
主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。
通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。
有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电，提供稳定可靠的用电保障，如笔记本电脑、手机、手持pc、数码相机以及各类仪器等；逆变器还可与发电机配套使用，能有效地节约燃料、减少噪音；在风能、太阳能领域，逆变器更是必不可少。
中频感应加热电源设计
洛阳理工学院毕业设计（论文）题目中频感应加热电源的设计姓名王强系（部）电气工程与自动化系专业应用电子技术指导教师张刚2013 年 6 月1 日中频感应加热电源的设计摘要感应加热电源具有加热效率高，速度快，可控性好，易于实现高温和局部加热，易于实现机械化和自动化等优点，目前已在金属熔炼、工件透热、淬火、焊接、铸造、弯管、表面热处理等行业得到了广泛的应用。
本设计研究了中频感应加热及其相关技术的发展、现状和趋势，并在较全面的论述基础上，对2.5kHz/250kW可控硅中频感应加热电源的整流电路以及控制电路进行了设计。
本文设计的电源电路可用于大型机械热加工设备的感应加热电源。
整流电路采用三相桥式全控整流电路，其电路结构简单，使电源易于推广；控制策略选用双闭环反馈控制系统，改善了信号迟滞的缺点，为以后研制大功率、超音频的感应加热电源打下了基础。
关键词：可控硅中频电源，感应加热，逆变，保护电路Design Of Induction Heating Power Of Medium FrequencyABSTRACTInduction heating power is equipped with lots of advantages such as high heating efficiency, fast speed, good controllability, which is prone to make heating of high and partial temperature ，and realize mechanization and automation. At present metal melting, work piece heat penetration, quenching, welding, casting, elbow piece, surface heating processing has been widely applied.Induction heating of medium frequency and development, current situation, and tendency related technology has been studied，and have made quite comprehensive and in the profound elaboration foundation, this article has carried on the design to main circuit and the inversion control of the 2.5kHz/250kW silicon-controlled rectifier intermediate frequency induction heating power. This design is used for big facility of mechanical heating processing. Structure of rectification circuit is easy, which makes power popularized easily. Three-phase bridge rectification circuit is used in Rectification circuit. Rectification circuit uses feedback control of two closed loop, improving the disadvantages. The foundation for inventing induction heating power of big power and super audio is made.KEY WORDS: Controllable silicon medium power, Induction heating, Inverter, Protect circuit目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 感应加热电源的特点和应用 (2)1.2 感应加热电源的发展阶段 (3)1.3 国内外发展现状 (3)1.4 影响感应加热电源发展的主要因素 (4)1.5 感应加热电源的发展趋势 (5)第2章感应加热电源的结构及工作原理 (7)2.1 基本工作原理 (7)2.2 感应加热电源的基本结构 (8)第3章整流电路设计 (8)3.1 整流电路的分类 (9)3.2 整流电路的选择 (9)3.3 三相桥式全控整流电路 (9)3.4 整流电路的参数设计 (13)第4章逆变器的选择 (15)4.1 串并联谐振电路的比较 (15)4.2 串联谐振电源工作原理 (17)4.3 串并联谐振逆变器拓扑电路的对偶关系 (19)4.4 串并联谐振优缺点比较 (20)第5章控制电路设计 (21)5.1 控制电路系统的概述 (21)5.2 控制电路的结构与原理 (21)5.3 控制电路的作用 (24)5.4 控制策略 (24)5.5 2.5kHz/250kW感应加热电源控制电路结构 (28)5.6 控制触发回路频率跟踪调节 (28)5.6.1 触发要求 (28)5.6.2 频率跟踪电路 (29)第6章过流和过压的保护电路 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)外文资料翻译 (36)前言感应加热技术是在20世纪初才应用于工业生产的，因其具有加热速度快、物料内部发热和热效率高、加热均匀且具有选择性、产品质量好、几乎无环境污染、可控性好及易于实现生产自动化等一系列优点，因此近年来得到了迅速发展。
100kW感应加热软开关逆变器设计
100kW感应加热软开关逆变器设计
感应加热作为一种非接触的加热手段,具有清洁、节约能源、工
作效率高等优点,随着感应焊接,感应淬火,感应熔炼,感应加热固化
等行业,广泛的应用可能性和巨大的市场需求已成为一项不容忽视的
主要加热技术。
针对高频大功率化的研究成为主要热点。
传统的硬件拓扑结构存在很多问题,且难以满足需求。
本文以基于MOSFET的感应加热电源为研宄对象,应用MMC级联拓扑结构设计一台100kW/20kHz
的串联谐振型感应加热电源。
首先,本文介绍了感应加热电源的发展
过程,分析了感应加热的原理和影响感应加热的主要因素。
接下来,
比较和分析不同的功率控制方案,通过比较几种功率控制方法,得出
结论:整流侧功率调整有利于提高电源的频率和功率。
选择高频感应
加热器的不控整流和斩波功率调节作为调节模式。
其次,对多电平逆
变器的拓扑结构及控制方法进行对比分析,选择功率器件更少的半桥
式MMC子模块拓扑结构,同时采用子模块串联及并联的方式达到分压、分频和分流的效果。
并且使用损耗更低的MOSFET代替常用的IGBT器件,实现高频和大功率化。
分析MMC逆变电路的控制方式,深入研究MOSFET开关特性和控制电路设计要求。
最后,在分析和研究的基础上,选择直流侧电路来完成功率设置,数字锁相环设计用于频率跟踪和控
制锁相,保证负载工作在准谐振状态。
对仿真结果进行分析,得出通过串、并联式半桥MMC子模块逆变拓扑结构实现了分压、分频及分流的效果,同时对硬件电路进行设计,100kW/20kHz大功率高频感应加热逆变器设计方案可行有效。
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感应加热主要用于金属熔炼、焊接、烧结、钢管焊缝、热装配、金属热处理等领域。由于感应加热具有加热速度较快、温度容易控制、加热效率高、无需预热、污染小、占地面积小、设备制造方便等诸多优点，因此广泛地应用于生产和生活当中。它不仅可对金属材料直接加热，而且也可对非金属材料进行间接式加热，如单晶硅的加热拉伸、半导体的提纯、有机涂层的固化、人造宝石的熔炼等。另外，在航空工业等需要精密焊接处理的领域中，感应加热在对某些材料或零件进行特殊处理方面所起到的作用也是不可替代的。如今，感应加热也开始渗透到了人们的日常生活中，如电磁炉等以感应加热原理制造的电器，为人们的日常生活提供了极大地方便。
Keywords: induction heating; series resonance; series resonant half-bridge inverter; IGBT；waveforms
第三章主电路参数计算与选取12
第一章概述
1.1
早在十九世纪初，人们就发现了电磁感应现象：处于交变磁场的导体内会产生电流，从而引起导体发热。但是，这种发热长时间以来只是作为一பைடு நூலகம்损耗而被人们关注。十九世纪末，人们才开始试图利用这种发热，于是用于产生这种发热的设备——感应加热设备诞生了。
本文以串联半桥感应加热电源为研究对象，首先在介绍感应加热的原理基础上，阐述了感应加热电源的特点、国内外发展状况及应其发展趋势。其次介绍了串联全桥逆变电路与串联半桥逆变电路的优缺点,半桥串联谐振逆变器具有结构简单，控制容易，有良好的经济效益等特点，故此，分析了串联半桥逆变桥的工作原理。再次，在设计了一个串联半桥逆变电路的基础上，对各个器件的具体电路参数进行计算，并合理选择元器件。最后，在一台半桥串联谐振电源上，通过改变整流滤波后的电压，测试了桥臂电压波形，并对波形进行简要分析，得出感应加热电源应尽量避免空载等实验结论。
关键词：感应加热；串联谐振；半桥串联谐振逆变器；IGBT；
A Design Of Induction Heating Power Inverter
Abstract
Induction heating can be used for metal smelting, diathermy, heat reatment and welding process, the manufacturing sector has become an indispensable technology in metallurgy, defense, machining and other departments and ships, airplanes, cars and so on. Besides induction heating is constantly entering people's family life, such as induction cooker, etc. are relying on the principle of induction heating work. Induction heating power supply is the development trend of high-frequency, high-capacity, intelligent and green. The current high-frequency induction heating power of about a few hundred kilohertz frequency technology is relatively mature.
感应加热逆变电源设计
摘要
感应加热可用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等过程，已成为冶金、国防、机械加工等部门及船舶、飞机、汽车等制造业不可缺少的技术。此外感应加热正不断的进入人们的家庭生活中，例如电磁炉等都是依靠感应加热原理工作的。感应加热电源的发展趋势是高频化、大容量化、智能化和绿色化。目前的高频感应加热电源频率在几百千赫左右技术比较成熟。