大功率超音頻感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)光纖材料的需求不斷增大，對(duì)光纖生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的大功率超音頻感應(yīng)加熱電源的性能要求也不斷提高。目前國(guó)內(nèi)主要采用串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源來(lái)生產(chǎn)光纖，而并聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源以其過(guò)流保護(hù)容易、輸出接線簡(jiǎn)便、負(fù)載阻抗匹配靈活的優(yōu)勢(shì)在光纖生產(chǎn)中具有很大的市場(chǎng)潛力。本文基于100kW/18kHz并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源進(jìn)行大功率超音頻感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　本文首先對(duì)課題研究的背景與意義、光纖生產(chǎn)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，

2、然后進(jìn)行感應(yīng)加熱電源分析，并對(duì)大功率超音頻感應(yīng)加熱電源的調(diào)功方案進(jìn)行研究，最終確定三相不控整流和BUCK斬波調(diào)功方案，由串、并聯(lián)型負(fù)載特性出發(fā)分析串、并聯(lián)型逆變器拓?fù)涔ぷ髟?其次，本文重點(diǎn)討論感應(yīng)加熱電源的三大關(guān)鍵技術(shù):掃頻啟振、頻率跟蹤和阻抗匹配，針對(duì)原有的感應(yīng)加熱電源啟動(dòng)方式，本文采用軟件掃頻啟振，頻率跟蹤采用PI-SPLL鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)頻率實(shí)時(shí)跟蹤，并進(jìn)行固定重疊區(qū)和最佳輸出相角控制，阻抗匹配主要是常用的電磁耦合和靜電耦合，并對(duì)靜電

3、耦合中的三階匹配電路，欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償進(jìn)行詳細(xì)的研究。
　　本文在充分的理論研究基礎(chǔ)上進(jìn)行電源的具體研發(fā)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行主電路仿真、散熱仿真，最后設(shè)計(jì)研發(fā)一臺(tái)100kW/18kHz并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源樣機(jī)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與仿真、理論設(shè)計(jì)相符，符合電氣設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了大功率感應(yīng)加熱電源關(guān)鍵技術(shù):掃頻啟振控制策略、PI-SPLL頻率跟蹤控制策略、阻抗匹配。基于DSP芯片TMS320F28335高速處理數(shù)字控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)電源輸出的高