利用sg3525實(shí)現(xiàn)調(diào)頻控制的感應(yīng)加熱電源

1、利用利用SG3525SG3525實(shí)現(xiàn)調(diào)頻控制的感應(yīng)加熱實(shí)現(xiàn)調(diào)頻控制的感應(yīng)加熱電源電源1.1.引言引言：感應(yīng)加熱技術(shù)具有加熱溫度高、加熱效率高、速度快、加熱溫度容易控制、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、無(wú)空氣污染等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在感應(yīng)加熱電源已廣泛用于金屬熔煉、透熱、熱處理和焊接等工業(yè)過(guò)程。根據(jù)功率調(diào)節(jié)量的不同感應(yīng)加熱電源有多種調(diào)功方式，調(diào)頻調(diào)功是通過(guò)改變逆變器工作頻率從而改變負(fù)載輸出阻抗以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出功率的目的[1]。這種調(diào)功方式控制比較簡(jiǎn)單，可以對(duì)

2、電路的工作頻率進(jìn)行直接控制，而且能對(duì)功率連續(xù)調(diào)整。本文正是基于調(diào)頻調(diào)功這種方式，由PWM控制芯片SG3525控制實(shí)現(xiàn)的加熱電源。2.2.主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制原理：主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制原理：2.12.1主電路結(jié)構(gòu)：主電路結(jié)構(gòu)：本文設(shè)計(jì)的感應(yīng)加熱電源為串聯(lián)諧振式全橋IGBT逆變電源，其逆變主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。輸入采用三相ACDC不控整流，輸出采用負(fù)載串聯(lián)諧振式全橋DCAC逆變電路。整流輸出的電壓經(jīng)高壓大電容C1濾波，逆變器主開(kāi)關(guān)器件Q1、

3、Q2、Q3、Q4為IGBTD1、D2、D3、D4為反并聯(lián)二極管。SG3525是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制芯片。其輸出驅(qū)動(dòng)為推拉輸出形式，增加了驅(qū)動(dòng)能力；內(nèi)部含有欠壓鎖定電路、軟啟動(dòng)控制電路、PWM鎖存器；有過(guò)流保護(hù)功能；頻率可調(diào)，同時(shí)能限制最大占空比[3]。3.23.2控制電路設(shè)計(jì)控制電路設(shè)計(jì)控制電路原理框圖如圖4所示控制電路采用負(fù)載電流閉環(huán)控制。正常工作時(shí)，負(fù)載電流跟蹤電流給定值，經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生電壓信號(hào)，

4、該電壓信號(hào)控制3525改變驅(qū)動(dòng)頻率從而改變負(fù)載電流頻率，使負(fù)載電流跟蹤電流給定。為了防止開(kāi)關(guān)器件換流開(kāi)通時(shí)造成較大的尖峰電流，控制逆變器開(kāi)關(guān)工作頻率略大于負(fù)載固有諧振頻率，為此在控制電路中還增加了相位限制電路，以保證加熱電源工作在弱感性狀態(tài)。圖4控制電路原理圖3.2.1電源的啟動(dòng)電源穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)和啟動(dòng)時(shí)是不同的，在電路剛啟動(dòng)時(shí)，希望負(fù)載的工作功率從小到大逐漸增大，這樣就需要軟啟動(dòng)[4]。軟啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)緩慢調(diào)整負(fù)載工作頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的

5、，具體電路如圖5所示。圖5電源啟動(dòng)電路圖3525形成的控制脈沖信號(hào)頻率f由下式?jīng)Q定：f=1CT(0.7RT3RD)；式中CT是5腳上的連接電容RT是6腳上的連接電阻，RD是5腳和7腳之間的連接電阻。通過(guò)改變6號(hào)腳的電流大小，實(shí)際上就等效于改變RT的大小，由公式可知，這樣就也就調(diào)節(jié)了SG3525輸出的控制信號(hào)頻率。如圖5所示，當(dāng)三極管T導(dǎo)通時(shí)，電容C接地，這時(shí)6號(hào)腳電流最大，輸出的控制信號(hào)頻率最高，功率最?。划?dāng)T由導(dǎo)通變?yōu)榻刂習(xí)r，電容C開(kāi)