单逆变桥双频感应加热电源的数字化逆变控制

在对齿轮等具有凹凸结构的金属工件的感应加热淬火中,同步双频感应加热具有加热均匀、效率高、成本低等优点。在单逆变桥同步双频感应加热电源的电路结构基础上设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的逆变控制系统,实现了数字锁相环、数字化正弦脉宽调制(SPWM)的模块设计,进行了理论分析和仿真研究。并在MOSFET高频感应加热电源搭建的实验平台上,对开环电路和闭环电路分别进行试验,验证了逆变数字化控制策略的正确性和可行性。     

同步双频感应加热电源的研究与实现

双频感应加热技术利用不同频率涡流趋肤深度不同的特点在齿轮等表面非均匀工件的淬火应用中有着显著的优势,基于双逆变桥结构的同步双频感应加热电源为主要研究对象,重点研究并解决了双频功率输出、阻频性能等技术要点,设计了同步双频感应加热电源功率合成电路及元件参数,搭建同步双频感应加热电源实验平台,分别对中、高频电源单独工作及联合工作时负载波形进行研究分析,验证了所设计的同步双频感应加热电源中双频各自输出的稳定性及相互独立性,实现了10 kHz中频及200 kHz高频10~30 kW的功率合成。     

基于固态变压器的同步双频感应加热电源研究

同步双频感应加热电源在加热齿轮等复杂工件时具有良好的工艺性。目前提出的同步双频感应电源拓扑都具有整流部分,但电网中存在固态变压器时,可以通过固态变压器实现整流,无需传统拓扑的整流部分。基于固态变压器提出一种新型的同步双频感应加热电源拓扑,当电网中存在固态变压器时可省去传统拓扑中的整流部分,且具有减少谐波对电网污染、电气隔离等优点,给出了各部分控制方式,允许完全控制中频和高频逆变谐振槽路的输出功率和频率,设计了双频谐振网络参数,搭建了实验样机,分别对中频和高频槽路不同输出功率比例进行实验,验证了所提拓扑的可行性。     

感应加热电源关键技术研究

感应加热以其节能、高效、无污染等优点,在工业生产中得到广泛的应用。本文以中频感应加热电源为研究对象,对感应加热电源调功方式、逆变技术、频率跟踪技术等关键技术进行了比较分析,并在MATLAB环境下对感应加热电源进行仿真分析,仿真结果与分析结果一致,所以,MATLAB仿真能为感应加热电源的分析与设计提供支持。     

感应加热电源逆变控制器的设计

分析了传统的感应加热电源逆变控制器的优缺点,在此基础上提出一种采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)和单片机技术为核心的智能型整流逆变控制器.该控制器的整流部分包括相序自适应电路、移相控制信号的产生,触发脉冲驱动电路及保护电路;逆变部分采用扫频式零压软启动方式,在逆变电路中增加一个逆变角调节电路,提高中频电源起动成功率和负载适应性,故该逆变控制器具有较好的推广价值和应用前景.     

并联谐振感应加热电源扩容设计与应用*

为提高大功率并联谐振型感应加热电源的稳定性和功率密度,在电源设计中采用了IGBT和逆变桥双重并联的扩容方法,其中双重并联设计的重点是IGBT和逆变桥的均流.在基于IGBT并联模块驱动脉冲一致的情况下,分别建立了IGBT和逆变桥并联电路等效模型,分析了电路杂散参数对均流的影响.利用Simulink仿真验证了杂散参数对IGBT和逆变桥均流的影响.在电源样机中通过对并联IGBT模块驱动脉冲的一致性设计和合理的结构设计,取得了较好的均流效果.     

SIC MOSFET在感应加热电源中的应用

目前,感应加热电源技术主要朝着大功率、高频率和智能化控制技术的方向发展。然而,随着逆变开关频率的提高,功率器件的开关损耗随之增加。具有高临界雪崩击穿电场强度、高热导率、小介电常数等突出优点的宽禁带半导体材料SiC MOSFET的应用为这一问题的解决提供了理想的方案。本文详细研究了感应加热电源逆变器的设计、SiC MOSFET器件的驱动电路以及电源的功率扩展等问题;开发出了频率超过800 kHz,单逆变桥功率超过50k W的新型感应加热电源;通过并桥处理,电源单机容量可达200 kW,在一定程度上填补了将新型SiC MOSFET器件应用于感应加热领域的空白。     

中频感应加热在锻造中的节能应用

<正>1中频感应加热的原理根据电磁感应原理,将金属材料置于交变磁场中,金属材料因电磁感应产生涡流而发热,进而达到透热、淬火或熔炼的工艺要求。中频感应加热设备由晶闸管中频电源和感应加热炉两部分组成。晶闸管中频电源的基本工作原理是把三相工频交流电通过三相全控整流桥整流为直流电,再经过直流电抗器进行滤波,由逆变桥将直流电变换为单相中频交流电供给负载(感应器和补偿电容)。调节整流桥的触发脉冲移相角,即可调节中频电源的     

新型斩波电路在感应加热电源中的应用研究

介绍了一种应用于中频感应加热电源的新型软斩波电路.与传统晶闸管感应加热电源相比,采用该斩波电路的中频感应加热电源中的功率器件实现了软开关,降低了功率器件的开关损耗,提高了整机效率,改善了输出功率因数.分析了电源的结构和工作原理,设计了一台基于该新型电路的样机,实验验证了该电路的优点.     

基于双频逆变拓扑结构的臭氧发生器电源研究

文章将成熟应用于感应加热电源的双频逆变拓扑结构运用于负载成容性的臭氧发生器电源，提出了一种新的多频臭氧发生电源，研究了这种电源的工作原理和电路的工作模态，通过对电路稳态工作过程波形的推导，得出了臭氧发生器介质层电压以及放电功率的表达式，并给出了仿真结果。     

倍频式IGBT高频感应加热电源的研究

倍频式感应加热电源负载输出频率为功率开关管工作频率的二倍，且功率开关器件工作时具有软开关特性，在需要高频应用的场合很有意义。文中以IGBT来实现倍频式高频感应加热电源，比较了不同频率比下的电路工作状态，得出电路工作在断态下更适合电路功率调节的结论。详细分析了断态下电路工作状况，得出直流等效电阻与交流负载等效电阻的关系，并给出了选取电路参数的经典方法。根据该方法设计了一台样机，通过实验验证了理论分析及参数选取方法的正确性。     

兆赫级超高频感应加热电源电路的分析与研究

针对超高频感应加热电源电路中寄生参数和开关损耗两大难点，提出了一种能够吸收电路中感性与容性寄生参数、开关器件工作于零电压开关方式的双管超高频变换器。从而解决了寄生参数引起的电压电流过冲和开关损耗大的问题。由于输入端串入了高频电感，该变换器还同时具有电压型和电流型逆变器的优点，两只开关之间不需要导通死区时间，因而更加适合于高频工作。该本分析了电路的工作原理，并给出了1MHz频率下电路工作的仿真与实验结果。     

PI调节逆变式IGBT感应加热电源频率自动跟踪技术

针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题，采用以SG3525A为核心的感应加热电源，检测电源输出电压与输出电流之间的相位差大小，并以此信号作为PI调节的输入，通过该调节器控制感应加热电源的工作频率，实现了系统谐振频率的自动跟踪。该方法具有跟随速度快、频率跟踪准确、电路设计简单、工作可靠等优点。对上述方法的原理、电路设计以及实验结果等做了详细的分析和介绍。     

基于新型单片机控制的SPWM的IGBT正弦波逆变中频电源的研究

针对IGBT中频电源中逆变电路这一核心,提出了一种基于87C196MC单片机中频电源控制电路。用87C196MC单片机通过汇编语言程序设计,可方便地形成3对互补具有死区时间相位互差120°的SPWM波形,产生的脉冲信号（SPWM）控制功率器件IGBT的开关时间,实现对中频电源的控制。分析和实验结果表明,此系统效率高,噪声小,体积小,使用方便,工作可靠。基于以上的优点,单片机控制的IGBT的中频电源的应用范围更加广泛,成为用于加热淬火的首选设备。     

基于中心抽头变压器的倍频感应加热电源

针对高频大功率应用场合,提出了一种基于中心抽头变压器的倍频式感应加热电源。采用结构对称的两个半桥、共用谐振电容、抽头变压器耦合的方式,使得负载工作频率为功率开关管工作频率的两倍,达到倍频的目的。功率开关管具有软开关特性,且导通时间为其开关周期的25%,相对于传统的桥式逆变器来说,明显降低了开关管的功耗。详细分析了8个不同的工作模式及相应的系统参数关系,给出了电路参数的设计方法。最后以IGBT为功率开关管,设计了一台小型样机,通过实验验证了所提出的电源拓扑、理论分析及参数选取方法的正确性。     

数字中频感应加热电源的研究

针对传统模拟中频控制系统的不足,对新型数字中频控制系统进行了研究和设计。提出一种基于DSP DS80C320微控制器为控制核心,主开关元件采用IGBT的数字感应加热系统,设计了系统的主电路、控制电路的结构。针对串联型感应加热电源频率跟踪的要求,阐述了一种新型的数字锁相环(DPLL)控制方法,并对相位补偿与启动问题进行了探讨,最终给出了实验电路和实验结果。实际应用证明具有功率调节范围宽、频率变化小的优点,适用于在中频感应加热中的应用。     

感应加热电源中频率跟踪控制电路的设计与分析

为使感应加热电源中的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,设计出一种适合中频感应加热电源的频率跟踪控制电路。控制电路通过压控振荡器和逻辑电路实现了频率跟踪,经过示波器的测试,电路稳定性得到了提高,捕捉速度明显改善。     

起重机耦合感应电谐振频率的自动跟踪技术

针对起重机耦合感应电现象及其危害,在建立电磁波环境下起重机的等效电路模型的基础上,分析了起重机高频感应电压的形成原理,阐述了数字式电流频率跟踪的原理及算法,提供了电流反馈式频率自动跟踪的系统结构,完善了起重机耦合感应电谐振频率自动跟踪方法,具有实际的工程应用价值。     

基于等效电路法的高频继电器建模与研究

通过经典传输线理论及部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法,对高频继电器常闭型信号传输路径的分布电容、电感、电阻等参数进行提取,建立信号传输路径的等效电路模型。对其进行仿真分析得到继电器射频(radio frequency,RF)性能曲线,并讨论了影响继电器插入损耗、电压驻波比及隔离度的主要因素。高频继电器RF性能的实验测试结果与等效电路模型仿真结果符合较好,表明了所建立等效电路模型的正确性。