倍頻感應(yīng)加熱電源

隨著數(shù)字信號處理器（DSP）和可編程邏輯器件（CPLD）的發(fā)展和普及。

電源控制由模擬控制和A / D混合控制，已進(jìn)入全數(shù)字控制階段。

傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱功率控制電路大多采用模擬控制方式。

因此，存在許多觸點，許多焊點和可靠性低的不可避免的缺點，并且一些部件的工藝要求高且靈活性差。

數(shù)字系統(tǒng)在這些方面非常先進(jìn)：首先，它們是靈活的，即修改參數(shù)很方便;其次，在保證程序可靠性的前提下，操作比模擬系統(tǒng)更可靠;最后。

它使用簡單，智能，不需要太多組件。

因此。

采用高度集成，集成且功能強(qiáng)大的數(shù)字控制器來設(shè)計電源控制系統(tǒng)。

適應(yīng)不斷增加的功率輸出可編程控制。

高精度控制要求。

控制系統(tǒng)的工作過程如下：電流檢測電路檢測負(fù)載儲能電路的電流，經(jīng)整流濾波后，波形轉(zhuǎn)換為方波信號，諧振鑒別部分確定是否為處于共振狀態(tài)。

如果是，則激活數(shù)字鎖相環(huán)（DPLL）。

DPLL采用新的控制和方案實現(xiàn)，即相位檢測器使用雙D觸發(fā)器相位檢測器，其輸出值代表相位誤差;環(huán)路濾波器采用數(shù)字比例積分法實現(xiàn);而是使用數(shù)控振蕩器（DCO）。

壓控振蕩器。

DPLL的輸出信號跟蹤負(fù)載諧振頻率。

PWM控制模塊直接產(chǎn)生兩組互補(bǔ)PWM脈沖信號作為逆變橋后臂VTk和VT輸出的基本觸發(fā)脈沖（茗= 1,2）。

同時，為了防止同一橋臂的上管和下管直通，可以防止電壓短路損壞開關(guān)裝置。

通常用于設(shè)置兩個開關(guān)之間的死區(qū)來解決。

也就是說，在一個橋臂的開關(guān)管關(guān)閉后，另一個橋臂的開關(guān)管可以打開。

遵循首先關(guān)閉然后打開的原則。

圖3a示出了同一橋臂的上部和下部動力管的死區(qū)的驅(qū)動脈沖。

p是鎖相環(huán)鎖相頻率的負(fù)載諧振電流信號，clk是25MHz晶振頻率。

圖3b顯示了兩組開關(guān)管VL和Vk的驅(qū)動脈沖。

從圖中可以看到后臂的驅(qū)動信號PWM。

負(fù)載電流方波脈沖的上升沿被完全跟蹤，從而實現(xiàn)系統(tǒng)頻率的跟蹤控制。

采用時分控制的目的是增加系統(tǒng)的工作頻率。

CPLD中的脈沖分配模塊實現(xiàn)了驅(qū)動脈沖的分時功能。

圖3c顯示了驅(qū)動脈沖PWM。

分時功能模擬波形。

從圖中可以看出，每個IGBT的驅(qū)動頻率是系統(tǒng)頻率的1/2。

兩個IGBT的分時操作可用于增加系統(tǒng)的工作頻率。

倍頻感應(yīng)加熱電源主要設(shè)計參數(shù)：輸入電源為380V / 50Hz三相交流電源。

額定輸出功率為100 kW，逆變器工作頻率為150 kHz，匹配變壓器比為10：1。

根據(jù)功率要求。

根據(jù)整流輸出電壓500V計算，輸出電流為200 A.考慮到安全裕度，選擇整流二極管模塊DF200AAl20-160。

轉(zhuǎn)換為次級的負(fù)載電阻為0.25Q，品質(zhì)因數(shù)Q = IO，則Q = wL / R，= 2“rrf，f = 150kHz，可獲得次級電感L-2.65電阻H，電容C = 0.425 pF。

變頻器開關(guān)器件選擇為Ivr = 300。

， - 400 A，仉D：1 075 V.變頻器選用1.2 kV / 400 A FF400R12KS4 IGBT模塊作為電源開關(guān)IGBT驅(qū)動電路選用集成芯片IXDD430，這是一種專用的驅(qū)動電源IGBT / MOSFET，可以在更高的頻率下工作。

它提供高達(dá)30A的峰值輸出電流。