脉冲涡流热成像电源的快速频率跟踪算法

针对传统感应加热电源频率跟踪响应慢、跟踪误差大的问题,提出了一种结合二分法和PI控制的频率跟踪算法。通过二分法快速地将工作频率调整到谐振频率附近,再运用PI数字锁相控制实现稳定的频率跟踪。使用功率为1 kW的高频感应加热电源进行实验,结果表明该算法具有启动快、跟踪精度高的优点。     

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。     

并联谐振感应加热电源控制技术的研究

针对感应加热过程中负载谐振频率不断变化的问题以及功率调节的需要,通过对并联谐振逆变器的工作原理进行分析,提出了一种并联谐振感应加热电源中直流软斩波功率调节与定角锁相环频率跟踪的控制方法,并对控制电路进行了设计。该控制技术使逆变器开关管一直工作在ZVS状态,降低了功率器件的开关损耗,提高了中频加热的工作效率,使系统的电磁干扰和电磁兼容性能得到改善,让逆变电路始终工作在小容性状态。     

IGBT并联型逆变器定角控制的研究

针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题,在分析传统锁相环频率跟踪的基础上,提出了一种锁相电路与定角控制相结合的逆变器频率跟踪方法.以Matlab/Simulink为仿真工具,对提出的定角控制方法进行了仿真验证,仿真表明该定角控制方法是可行的,能够快速跟踪负载频率变化,保持功率因数角恒定.     

基于DSP的数字化中频电源的研究

针对目前中频感应加热电源模拟控制的不足,本文提出一种基于DSPTMS320LF2407微控制器为控制核心的感应加热系统、以数字化为基础的复合PID控制策略的方案。此种控制方案具有电路结构简单、能实现频率自动跟踪等优点。     

感应加热动态负载阻抗匹配及功率因数角控制

负载阻抗匹配是确保感应加热电源高效率工作的必要措施.匹配的前提是确保感应加热电源始终处于准谐振状态.采用不对称型触发信号控制串联谐振逆变过程,提出了一种感应加热过程动态阻抗匹配控制方案.针对频率跟踪过程,设计了功率因数角控制器,实验结果验证了串联谐振加热电源动态阻抗匹配及功率因数角控制方案的有效性和可行性.     

感应加热电源频率跟踪技术研究

基于SG3525、CD4046、反相器及MOSFET提出了一种用于感应加热电源的频率跟踪电路,保证了负载电路始终处于弱感性状态,实现了感应加热电源的频率跟踪,提高了感应加热电源工作的可靠性和有效性。     

GBT中频感应加热电源的研究

在分析并联型逆变器的工作状态的基础上,提出了电压、电流双闭环整流控制方法;设计了一种锁相电路与定角控制相结合的逆变器频率跟踪方法;对IGBT中频感应加热电源易产生的常见故障进行了分析,并设计了相应的保护措施和保护电路。研制了100kw／8kHz并联型中频感应加热电源,验证了所设计控制方法的正确性和有效性。     

1 MHz并联型谐振逆变器锁相环设计号性能分析

提出一种实用的固态兆赫级感应加热电源锁相环设计电路,对其锁相时间、捕捉时间以及系统的稳定性能进行了验证,并利用该电路对并联谐振逆变器进行控制,使得功率MOSFET实现零电流零电压开关。逆变器的工作频率跟踪系统固有谐振频率,使该电源始终运行在负载功率因数近似于1的准谐振状态。     

脉冲式感应加热电源频率跟踪技术的研究与实现

为解决传统感应加热电源中搜索谐振频率慢和频率跟踪实时性差的问题,提出一种改进型全数字定角频率跟踪技术,以满足脉冲涡流热成像对激励电源的特殊要求。首先,介绍脉冲式感应加热电源系统及工作原理,在此基础上对改进型定角频率跟踪技术进行详细的理论分析;然后,建立系统控制参数与系统稳态、动态性能的数学表达式,进一步分析品质因数、起动频率和频率步进值对系统动态响应特性的影响;最后,对基于脉冲式感应加热电源系统进行实验,并对改进型全数字定角频率跟踪技术的性能进行验证。结果表明:该频率控制系统具有搜索谐振频率快、实时跟踪能力强、稳定性好等优点,仿真和实验结果验证了该频率跟踪技术的有效性和可行性。     

A zone‐control induction heating (ZCIH) system for semiconductor processing

This paper proposes a new induction heating technology capable of controlling a precise exothermic distribution, which is termed zone‐control induction heating (ZCIH). The ZCIH system consists of two or more sets of a high‐frequency inverter unit and a work coil. The inverter units control the phase angle of the coil current to be in phase with each other. The ZCIH has the capability of operation with the mutual inductance, and enables locating the coils as close as possible. As a result, the ZCIH technology makes it possible to achieve rapid heating performance with extremely precise exothermic distribution. This paper presents experimental results of a 150‐kW six‐zone ZCIH system for semiconductor heat processing. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 171(1): 37–45, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20908     

中频电源智能控制系统研究

在分析目前中频感应加热过程温度控制中存在的问题之后，提出了一种新的适用于非线性、惯性系统的动态控制方法，即基于模糊神经网络的智能控制方法。详细介绍了智能控制系统组成及智能控制的实现方法。     

中频轴承感应加热中基于频率的加热效率分析

针对中频感应加热器在实际使用过程中由于工况的改变,致使功率因数下降,效率降低的现实,分析了影响加热效率的主要因素,并重点对频率因素进行研究。指出通过数字信号处理器(DSP)对功率因数实时检测,同时对电源工作频率实时调整能大大提升加热效率。最后通过MATLAB实验仿真,证明方法正确有效。     

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。     

单桥"寄生中频"双频感应加热电源的研究

感应加热技术如今已经广泛应用在工业领域中,对于齿轮这种复杂的工件,采用双频感应加热技术可以使得齿轮表面加热均匀,硬度高。研究了一种新型的同步双频感应加热技术,采用高频电源"中频寄生"的方式产生双频,从而实现对齿轮的加热。主要分析了单逆变桥的复合谐振网络以及"寄生中频"产生的原理,利用Saber仿真软件进行电路的搭建与仿真。最后搭建实际电路进行验证,通过示波器测得稳定的双频电流波形,从而验证了单逆变桥"寄生中频"双频感应加热技术的可行性。     

中频感应熔炼设备在节能减排中的应用

为实现高效环保的金属熔炼工艺,转变冲天炉和工频熔炼炉高耗煤高耗能的传统模式,设计研究了一套中频感应熔炼系统。系统主要包括中频电气系统、炉体熔炼系统以及炉衬厚度检测装置等部分。中频电气系统由中频电源和电热电容器柜组成,炉体熔炼系统由无芯感应炉和冷却机组成。中频感应熔炼系统利用高密度磁力线切割金属材料,并利用涡流加热使材料迅速熔化,能高效地熔炼各类金属,且基本不生成有害废弃物。该系统在提高能源利用率和节能减排等方面具有良好的性能,自动化程度较高,在未来市场中有着广阔的应用前景。     

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。     

一种适合高频感应加热电源的触发控制电路

为了提高感应加热电源逆变器的工作和触发控制质量,并满足高频条件下的应用,提出了采用精密波形发生器ICL8038解决这一问题的新方法。设计了感应加热电源逆变触发电路,对触发脉冲的相位补偿、重叠区、死区的产生,以及启动电路进行了分析和设计;对其工作原理、电路结构及应用问题作了详细描述,给出了实验结果。