固態(tài)高頻感應加熱電源控制技術的研究.pdf

1、感應加熱電源具有高效、清潔、控制靈活及加熱速度快等優(yōu)點，在工業(yè)領域中有著廣泛而重要的應用。針對目前固態(tài)高頻感應加熱電源的研究熱點和存在問題，本文對構成固態(tài)高頻感應加熱電源的整流器、諧振逆變器、諧振槽路及控制電路進行了深入研究，主要的研究成果和結論如下： 1．研究了三相電流型PWM整流器(CSR—CurrentSourceRectifier)的拓撲結構和控制技術。提出了一種基于矢量合成原理的SVPWM多電平調制技術，這種多電平調制

2、技術具有概念清晰、實現(xiàn)簡單、通用性強等特點，可以使PWM整流器實現(xiàn)大功率、低開關頻率和低網側諧波；提出了一種三相電流型PWM整流器SVPWM過調制技術，拓展了整流器的直流輸出范圍，該過調制技術非常適合電網電壓波動較大的應用場合；提出了一種采用晶閘管(SCR)實現(xiàn)的三相電流型PWM整流器多電平拓撲結構，并研究了其SVPWM調制策略，該拓撲可有效降低三相大功率電流型PWM整流器的裝置成本。 2．研究了電壓型諧振逆變器的換流過程及鎖相

3、控制策略。提出了一種使其開關損耗最小的零電壓換流(ZVS—ZeroVoltageSwitching)控制策略，實現(xiàn)了電壓型諧振逆變器的ZVS鎖相控制；建立了全數(shù)字鎖相環(huán)電路的數(shù)學模型，分析了控制參數(shù)對其穩(wěn)定性和動態(tài)響應特性的影響；采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA—FieldProgrammableGateArray)實現(xiàn)了諧振逆變器的全數(shù)字鎖相控制。同傳統(tǒng)的模擬或數(shù)模鎖相電路相比，采用這種軟件編程硬件實現(xiàn)的逆變控制技術可以提高鎖相電路的穩(wěn)

4、定性和鎖相精度。 3．研究了電壓型LLC諧振電路的拓撲結構及其控制技術，得出了一些具有實用價值的重要結論：a)三階LLC諧振電路容易實現(xiàn)感應加熱電源和負載之間的阻抗匹配；b)三階LLC諧振電路對負載感應器的短路、開路、打火等故障具有比二階LC諧振電路更強的適應能力；c)大功率LLC諧振逆變器并聯(lián)時，各并聯(lián)逆變單元對輸出電壓的幅值、相位、觸發(fā)不同步等差異具有較強的適應能力。設計了基于逆變器輸出電流、諧振電容電壓反饋的雙閉環(huán)全數(shù)字逆