基于PDM的高频感应加热电源的设计与实现

介绍一种以MOSFET为开关器件的高频感应加热电源.设计制作出100 k Hz/5 k W的小功率高频感应加热电源样机,该电源采用脉冲密度调制(PDM)调功控制方式,谐振电路采用串联谐振方式,能够有效克服加热过程中负载参数变化带来的影响,使功率开关管始终工作在零电压开通状态.对该电源的逆变电路、控制电路等方面做了研究和试验.试验结果表明:采用的PDM控制模式和串联谐振电路,能够满足小功率高频感应加热电源的工作要求.     

感应加热电压型逆变器负载匹配的研究

对感应加热电压型逆变器LLC谐振回路特点进行了简要分析,为了解决MOSFET构成的单向全桥逆变器在LLC负载品质因数Q值较低时,开关器件工作角度较大,损耗增加的问题,提出了一种适用于高频感应加热电压型逆变器的新型LCLC负载谐振匹配方案。该方案通过加入附加电容Cs,减小了逆变器输出电压和输出电流间的相位角,从而降低开关损耗,提高电源输出功率。对该拓扑结构的谐振特性和负载输出功率进行了理论分析,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

IGBT高频感应加热电源的研制

以IGBT为开关元件,研制了15kW高频感应加热电源。对该电源的逆变电路、控制电路、驱动电路等进行了研究。实验结果表明:并联谐振逆变电路开关器件上流过的电流小,开关损耗低,电路简单,容易控制,适用于小功率感应加热电源。     

感应加热谐振电路新拓扑模型研究

为了降低电压型逆变器在高频感应加热电源应用中功率器件上的电流和功耗，提出了一种适用于高频大功率感应加热的新型电感-电感-电容（LLC）谐振拓扑。在拓扑中增加电感，使电源和负载隔离，通过调节负载电流大小来降低功率器件上的功耗；同时去掉高频功率匹配变压器，减小电源的体积和重量，并提高电源效率。给出了该拓扑的谐振特性和各参数设计准则，并根据拓扑特性和系统要求设计了新的锁相环（PLL）控制系统。仿真和实验结果表明，这种拓扑相对于传统的谐振拓扑更能满足高频大功率应用环境的要求。     

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.     

基于高频感应加热电源的新型软斩波器研究

介绍了一种用于逆变电源功率调节的新型零电压零电流转换(ZVZCT)直流斩波器,该斩波器克服了传统ZCT斩波器或ZVT斩波器不能零电流开通和负载续流二极管不能软关断的缺点,适合用于以MOSFET为开关器件的高频电源场合,并对该变换器的稳定运行情况进行了详细的分析,同时进行了仿真验证,仿真结果表明,该ZVZCT软斩波器能可靠地运行在高频场合,实现较大范围内的电压和功率调节.     

IGBT串联谐振感应加热电源的仿真研究

本文主要进行串联谐振式IGBT感应加热电源的仿真研究 ,重点探讨不同性质感应加热负载对串联谐振逆变电路所产生的影响 ,得出感性负载更适合自关断器件构成的串联谐振逆变回路。     

基于DSP低Q值感应加热电源的研究

为了增加感应加热电源的炉壁厚度及提高输出功率,本文提出了一种新型低Q值感应加热电源,采用Buck斩波电路来调节电源的输出功率,通过改变Buck电路的占空比D来改变C2两端的电压值,从而调整逆变器的输入电压,使电源的输出功率恒定;控制系统采用TI公司的TMS320F28335作为控制芯片,控制功率开关管的导通与关断,使电源能够恒定功率输出,并且实现自动变频功能,提高感应加热电源的工作稳定性.实验结果表明,当感应线圈直径不变时,炉胎的炉壁越厚,内径越小,感应线圈与被加热金属的互感系数越小,系统的无功能量增加;低Q值感应加热电源可以把其内部更多的无功能量转换成有功能量,并且炉壁越厚,输出功率越大.该研究提高了电源的输出功率,解决了传统感应加热电源无法加厚炉壁的缺点.     

IGBT中联谐振感应加热电源的仿真研究

本文主要进行串联谐振式ＩＧＢＴ感应加热电源的仿真研究,重点探讨不同性质感应加热负载对串联谐振逆变电路所产生的影响,得出感性负载更适合自联断器件构成的串联谐振逆变回路。     

高频感应加热电源系统设计

针对感应加热电源在小型工件的热处理和焊接等工业加工技术方面,存在功率不集中、输出频率较低和工作状态不稳定等问题,设计了一台1 MHz/5 k W的高频感应加热电源.给出了整流滤波电路、全桥逆变电路、信号处理电路、隔离变压器等的设计过程和相应的硬件电路图.构建了感应加热电源闭环控制系统的仿真模型.通过仿真验证了所提出的基于模糊控制算法的移相调功(pulse skip modulation,PSM)和调频调功(pulse frequency modulation,PFM)双闭环控制的有效性.搭建实验平台,完成了信号处理电路检测及光耦实验,并对实验数据进行曲线拟合并分析得出误差百分比低于5%,从而验证了硬件电路设计的合理性.     

缓解电力短缺的一种新方法

针对我国当前电力紧缺的现状,提出了一种改装现用电表的家庭节电智能分时计费新概念,对加强电能计量管理无疑是一种切实可行而且是最经济的办法。提出的智能电度表与专门设计的分时计费电度表不同,毋须更换原有的感应式电度表,利用单片机功能,略加改装,便能使之具有在用电的高峰期与低谷期分时计算电费的功能。在现有电度表的基础上进行改装,费用低,因而使电力的分时计费成为现实和可行。     

新一代互联电网运行控制性能评价标准设计的理论基础与工作展望

研究全新的互联电网运行控制性能评价标准构建理论,揭示出:区域控制偏差和频率偏差等物理量的时间序列中蕴含着各种频率调节手段的控制信息,可利用傅里叶分解等数学手段对其处理,得到不同波动周期的时域分量;通过对区域控制偏差和频率偏差序列各频段相应分量间的相关性分析,达到单独评价每种频率调节手段控制性能的目的,从而实现控制性能的...     

一种快速起振中频电源的研究

中频电源是感应加热领域常用的一种设备。传统的中频电源采用扫频方式起振,其一次起振成功率不高,特别当负载变化时容易引起停振现象。针对这些问题,本文提出了一种半桥串联谐振快速起振中频电源电路。电路自动捕捉负载谐振频率,使系统自动进入谐振工作状态。通过对半桥串联谐振逆变器电路的分析、计算,再通过工作电路的实际测试,表明该设计可以满足快速稳定起振要求,且当负载变化时也能稳定工作。     

低功耗二甲醚复合燃料浓度检测仪的设计

本文描述了一种以MSP430微控器为核心的二甲醚复合燃料浓度检测仪,仪器具有浓度显示、报警和事件记忆等功能。为了降低系统功耗,采用了非关键部分分时工作机制,设计了敏感元件闭环限流电路,并给出了试验结果。实际应用证明该仪器功耗低、性能可靠、操作简便。     

超声波筛分系统电源的设计

针对目前工业生产中遇到的因团聚、静电、强吸附性卡堵网孔等筛分难题,立足于解决超声波电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,设计了一种新型的超声波筛分系统电源。在分析系统工作原理的基础上,对超声波电源的总体方案、逆变电路、驱动电路、频率信号产生电路、控制电路等进行了详细设计,实现了频率、功率的自动跟踪调节。     

供热系统优化配置研究——以北京建筑工程学院新校区为例

对北京建筑工程学院新校区供热负荷及其变化规律进行了分析与计算,对不同的热源方案进行优化选择.针对高校不同功能的建筑在采暖时间上的差异,采用分时分区、二级泵变频的供暖方式,在无人停留时段采取值班采暖模式.分析表明,分时分区、变频供热能获取显著的节能效果,从而提高学校集中供热系统的经济效益、环境效益.     

基于模糊C均值聚类算法的区域用电特征分析

某区域内电力用户的用电行为往往会影响该区域电力公司的负荷调度以及分时电价等重要问题的决策.为使得这些决策更符合该区域的实际情况,必须对该区域的用电特征进行分析.针对这一问题,提出了一种基于聚类算法的区域用电特征分析方法.采用模糊C均值算法并结合K-means算法,按照某区域的电力用户分布情况,将数据样本聚类为居民区电力用户、商业区电力用户和工业区电力用户3个类簇,并结合该地区实际用电情况,对得到的类簇负荷曲线进行了分析,得出了该区域不同类型电力用户的用电特征.     

具有精确基准频率的数控半桥PWM输出调整电路

在超声换能器电源电路中,为能使超声换能器以一定的振幅谐振,必须精确控制振荡电路的频率及功放电路的输出功率.设计了一种具有精确基准频率控制的数控半桥PWM输出调整电路,利用DSP芯片TMS320F2812控制AD9833产生精确的基准频率信号,并结合数控电位器X9312和555定时器,实现数控调整PWM波形的占空比,达到...     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

从我国分时度假的发展看重庆市景观房产的开发

根据分时度假的发展趋势,分析了重庆市引入分时度假的市场环境,论述了景观房产开发的市场前景及景观房产开发中的融资、销售、市场风险及其对策等诸多问题.