串聯(lián)諧振逆變器諧振回路及負載匹配的研究.pdf

1、本文以超音頻串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源為研究對象，對逆變器諧振回路及負載阻抗匹配進行了分析、研究。感應(yīng)加熱技術(shù)以其高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點在機械加工中得到廣泛應(yīng)用，隨著微機技術(shù)和IGBT器件的快速發(fā)展，超音頻感應(yīng)加熱電源成為其中的一個研究重點。
　　 論文首先詳細分析、比較了感應(yīng)加熱電源常用的串聯(lián)型和并聯(lián)型全橋逆變器的工作特性和優(yōu)缺點，結(jié)合本項目需要，選用串聯(lián)諧振逆變器。在對串聯(lián)諧振逆變器幾種調(diào)功方式分析的基礎(chǔ)上，選取脈沖頻率調(diào)制(PFM

2、)作為本文的研制方案。文中對串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源進行了設(shè)計和對主電路所用的元器件進行了參數(shù)選擇。并對諧振型逆變器負載匹配方案做了深入分析、比較，特別對變壓器匹配方案進行了研究，得出了變壓器的設(shè)計參數(shù)，結(jié)果表明與經(jīng)驗值相一致。
　　 逆變器的控制電路是直接影響感應(yīng)加熱裝置能否安全、高效運行的關(guān)鍵因素。本文確定以控制芯片SG3525為核心構(gòu)成的雙閉環(huán)控制策略，外環(huán)調(diào)節(jié)電源的功率大小，內(nèi)環(huán)則保證了感應(yīng)加熱電源工作在弱感性狀態(tài)。文中分別對

3、控制系統(tǒng)中的PI調(diào)節(jié)器和限相環(huán)節(jié)進行了設(shè)計，同時在MATLAB平臺下對控制電路進行了仿真分析和驗證，表明設(shè)計的PFM控制系統(tǒng)的成本低廉，可靠性高，精度較高等優(yōu)點。
　　 在常用的驅(qū)動電路基礎(chǔ)上，設(shè)計了IGBT驅(qū)動電路并對其進來了仿真，驅(qū)動波形效果良好。針對逆變器開關(guān)損耗的問題做了詳細的分析，對備選的緩沖電路逐一進行參數(shù)計算并仿真，在此基礎(chǔ)上比較了三種緩沖電路中的功率器件和緩沖電阻的損耗，從中選擇了最佳的緩沖電路。論文的最后,給出