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IGBT超音频串联移相调功感应加热电源研究
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本文以超音频串联谐振式感应加热电源为研究对象，应用锁相环和 PID 技 术，采用数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)联合控制的数字化 技术实现感应加热电源的频率跟踪和 0°～180° 自由移相调功，为感应加热电源 系统的数字化、信息化、柔性化、智能化控制提供了优质、可靠的技术基础。 论文首先介绍了感应加热的基本原理及感应加热技术的发展动态。然后通过 对感应加热电源中的主电路拓扑进行分析，比较串联谐振逆变电路与并联谐振逆 变电路的优缺点，选择了更适合超音频感应加热电源的串联谐振主电路。 在确定了设计方案后，详细分析了电源的主电路结构并进行了系统各组成部 分器件的参数计算和选取。 通过对锁相环原理进行了分析，提出一种基于 DSP 的数字锁相环(DPLL) 的 实现方法。 论文在分析和对比了感应加热电源的各种调功方式后，选择了移相调功对感 应加热电源进行恒流调节。通过两种硬件方案的对比，确定了一种最佳方案，实 现了基准臂与移相臂之间移相角的数字控制信号的产生。 论文搭建了以 TMS320LF2407A 为控制核心的硬件控制平台。包括了采样电 路、保护电路、驱动电路、显示电路等外围电路。在此基础上编制了系统的程 序，完成了样机，并对其进行了整机联调，给出了电源的实测波形。实验结果证 明基于 DSP 的 DPLL 完全可以胜任超音频的频率跟踪，系统硬件电路可靠，程 序运行良好。
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