基于FPGA控制系統的感應加熱電源研究.pdf

1、目前國內感應加熱電源大多使用模擬控制，這種控制系統可靠性差，組件工藝要求高且控制參數不容易修改，很大程度上影響了感應加熱設備使用的靈活性。針對這種情況，本文對感應加熱電源的數字控制系統進行了深入研究，通過對頻率跟蹤、功率控制、逆變器工作狀態(tài)的研究，設計了基于FPGA的感應加熱電源的控制系統。該控制系統最突出的特點是實現了感應加熱電源的數字化控制，將整個控制系統集成在FPGA芯片中。與傳統的模擬控制系統相比，控制精度高且參數修改靈活。本論

2、文的主要工作是設計了感應加熱電源中的數字鎖相環(huán)電路、功率控制電路以及電源逆變電路的狀態(tài)機控制系統。
　　 本文主要工作內容如下:
　　 一、數字鎖相環(huán)電路的設計
　　 感應加熱電源的頻率跟蹤大多采用鎖相環(huán)控制，本文采用FPGA底層嵌入的74297設計了數字鎖相環(huán)電路，其中包括計數器、寄存器、分頻器等電路的設計。該數字鎖相環(huán)的參數可以根據實際需要進行修改，可移植性強，可以有效縮短數字鎖相環(huán)的開發(fā)周期，克服了由于FP

3、GA內部集成鎖相環(huán)鎖相頻率過高不適合中低頻率的感應加熱電源的缺點。
　　 二、功率控制電路的設計
　　 本文采用直流斬波電路的電壓控制方法解決了感應加熱電源的功率控制問題。本文設計的功率調節(jié)電路分為直流斬波電路、誤差放大電路以及PWM調節(jié)電路。通過誤差放大電路與PWM調節(jié)電路的反饋環(huán)節(jié)進行電源輸出功率的調節(jié)，從而保證了電源輸出的穩(wěn)定性。
　　 三、逆變系統狀態(tài)機的設計
　　 逆變系統的狀態(tài)機主要控制逆變電