基于DSP的高频感应加热电源控制系统的研究

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在串联谐振感应加热电源的运行过程中,根据逆变器运行性能与死区宽度存在紧密联系的特点,逆变控制部分要能实现负载频率跟踪功能和在线死区调节功能。同时,控制电路必须对整流电路、逆变电路等系统主电路部分进行功率控制,使在各种扰动下维持系统各参量不偏离其设定值。 本文以高频串联感应加热电源为研究对象,简要介绍了感应加热的基本知识和感应加热技术的发展过程,同时对感应加热的控制问题也做了简单的介绍。 通过分析感应加热电源的谐振槽路和拓扑结构,选择了更适合高频感应加热电源的串联型逆变器。并分析了感应加热电源的各种调功方式,在对比几种功率调节方式的基础上,得出在整流侧调功有利于高频感应加热电源频率和功率的提高,选择了不控整流加斩波器调压作为研究对象。 在逆变控制电路的实现中,研究了基于DSP的具有最佳死区的频率跟随控制系统。用锁相环作为频率跟踪的核心器件,根据最佳死区的理论,用DSP实现死区的在线调节。设计以TMS320LF2407A为控制核心的硬件控制平台,包括了采样电路、保护电路、相位补偿电路、驱动等外围电路,在此基础上编制了程序软件。最后分析了高频感应加热电源的闭环控制的控制策略,并将智能控制引入感应加热电源的功率调节中。本文还给出了软硬件实现方案和实验结果。
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