接触轨融冰用电磁感应加热电源应用研究

开发了一种接触轨融冰用中频感应加热电源,输入为380 V/50 Hz的三相正弦交流电,输出为频率固定中频20 kHz,功率大小可调。首先分析了该中频感应加热电源系统的工作原理及产生的伴随效应,其次介绍了感应加热电源的结构,提出了一种基于移相PWM调功与频率跟踪相结合的复合控制方案,最后,建立了电源MATLAB/Simulink仿真模型和试验模型,通过仿真结果和试验结果证明了所开发的中频感应加热电源的可行性。

感应加热电源频率跟踪技术研究

基于SG3525、CD4046、反相器及MOSFET提出了一种用于感应加热电源的频率跟踪电路,保证了负载电路始终处于弱感性状态,实现了感应加热电源的频率跟踪,提高了感应加热电源工作的可靠性和有效性。

串联谐振逆变器中谐振极的应用和设计方法

提出了在串联谐振逆变器中谐振极的一种设计方法及其实验结果。谐振极电容对串联谐振感应加热电源的影响可用一个实际电流源的方程式表示。利用该方程式及其改进形式，可以很容易地选择合适容量的电容器，并决定相应的最小触发角。实验结果表明，一个合适的谐振极电容，可以减小开关损耗，该设计方法适合于为串联谐振逆变器设计谐振极电容。

晶闸管中频感应逆变电源的附加振荡启动方法

提出了一种新的启动方法———附加振荡启动,对其工作原理和电路结构作了详细的描述。仿真及实验结果验证了该方法的正确性,表明该方法适用于串并联负载谐振逆变器。

时间分割式IGBT高频感应加热电源的研究

研究了一种采用时间分割控制方法的IGBT高频感应加热电源。该方法充分利用了IGBT器件的高压大容量器件特性,使采用IGBT替代功率MOSFET制作高频大容量感应加热电源成为可能。采用这种控制方式的高频大功率电源电路结构简单、控制方便,电源的输出频率可以得到极大的拓展,具有很好的应用前景。

高频LLC感应加热电源及降低开关损耗策略研究

该文针对高频感应加热电源迅速发展的现状,通过对LC谐振回路特点进行简要分析,并结合电源结构特点进行讨论高频电源的特点及出现的问题。在此基础上,采用LLC谐振回路作为负载谐振拓扑。根据其工作特点采用输出电压和电容电压相位角作为锁相控制变量,同时为解决某些负载下LLC电源开关角度较大的问题,提出一种LLLC谐振回路,该方案通过加入的电感可以很好地降低开关角度,提高电源效率。最后根据给出理论结果完成实验,得到令人满意的效果。

一种新型超高频感应加热混合全桥逆变器

提出了一种适用于超高频感应加热电源的混合全桥逆变器,该拓扑可以像class-E逆变器一样,能吸收母线输入端和逆变输出端杂散电感,谐振电容可以吸收开关管的输出电容,互补驱动之间无需预留死区时间,同时工作在恰当区域时可以实现开关管零电流(ZCS)、零电压(ZVS)导通以及近似的ZVS关断,开关损耗大大减少,因此适合用在高频领域。本文详细分析了这种拓扑结构的工作原理和特性,然后通过仿真和1MHz/1kW的实验样机来验证它们。

基于LLC谐振负载的高频感应加热电源

提出了一种新型感应加热谐振负载,即LLC负载。与传统LC串联谐振负载相比,LLC负载能消除传统感应加热电源所需的高频负载匹配变压器,减小了电源的体积重量,提高了功率密度,而且具有相当强的抗负载短路能力,适用于恶劣的工作环境。采用新的控制策略试制了一台样机。试验证明,LLC谐振负载比传统谐振负载更具优良性能。

双开关T型并联谐振逆变器拓扑结构研究

为实现感应加热电源高频化、高效率化及高功率输出能力,提出了以MOSFET作为开关的T型并联谐振逆变器电路拓扑结构。它能够输出理想的正弦电压波形,开关元件工作在零电压开关(ZVS)状态,降低了开关损耗,提高了工作频率和效率。逆变器的ZVS工作状态不受负载影响,且工作状态稳定,易控制。详述了电路构成及工作原理,研究并分析了电流、电压的关系,最后给出了实验结果。

大功率高频并联谐振逆变器拓扑结构研究

为了实现感应加热电源的高频化、高效率化及高功率输出能力,在双开关T型并联谐振逆变器拓扑结构的基础上,提出了以MOSFET作为开关的、由T型拓扑结构串联构成的双T型并联谐振逆变器电路结构形式。它能输出理想的正弦电压波形,开关元件工作在零电压开关(ZVS)状态,降低了开关损耗,使工作频率、效率和功率输出能力得以提高,且工作状态稳定、易控制。详述了电路的构成及工作原理,分析了电流、电压的关系,最后给出了实验结果。

一种提升中频加热炉功率因数的原理及方法

针对实际使用过程中由于工况的改变,致使中频感应加热炉功率因数下降,效率降低,分析了影响中频感应加热炉功率因数的主要原因,提出了利用微电子技术对系统的功率因数进行实时检测,根据检测结果对工作频率进行实时调整,从而大大提升系统的功率因数。建立了系统电路模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法是有效的,同时还得出了一套工作频率调节的基本策略,为设计谐振频率自动跟踪系统提供了理论指导。

高频感应加热逆变电源的研究

介绍了以功率MOSFET为开关管研制的 5kVA/1 0 0kHz串联谐振式逆变电源 ,分析了其主电路工作原理以及控制电路中的功率调节和频率跟踪等问题。

基于SOC的中频感应加热器谐振频率跟踪器

在中频感应加热过程中,一方面,感应炉要加工不同的材料,另一方面,同一种材料在加热的过程中,它的磁导率和电导率会发生变化;这两者都会使系统的功率因数发生改变,从而影响了系统的工作效率;文章介绍了影响功率因数的参数及谐振频率跟踪调节器的原理,给出了详细的电压电流隔离采样原理图,并描述了单片机内部功率因数检测的过程;详细介绍了一个实际的基于系统集成单片机的控制方案;实践证明,该方案提高了设备的功率因数,扩大了设备的加工对象。

基于LLC的梯度加热电源研究

指出了传统的LC串联型和并联型谐振拓扑存在的不足,提出了一种新型LLC型拓扑结构,并对该拓扑结构进行了详细分析。LLC型拓扑结构具有电流变换功能,可以省掉负载谐振变压器,实现负载匹配。同时针对金属工件在挤压过程中摩擦生热,导致前端温度升高的问题,提出了采用多逆变器并联,各区独立控制的方法。该方法可以单独控制每区的温度,从而实现金属工件的横向梯度加热。实验结果表明,该套控制系统温升曲线平滑,能够实现工件的等温挤压,满足生产需求。

感应加热在液体加热中的应用

介绍了一种新颖的以电磁感应为基础的液体加热装置,采用电压源型、负载串联谐振高频逆变器和调频调功的控制方式。试验表明该方法在液体加热中是可行的和可实现的。

一种新颖的超高频感应加热电源

通过对软开关技术的研究,提出了一种全新的双管LLC谐振负载电路拓扑,解决了传统感应加热过程中高频条件下开关损耗的问题。采用电感电流反馈控制,并加入电路保护环节进行保护,提高了电源的可靠性。该方案简单新颖,易于实现。实验结果有效地验证了理论分析,该电路可以实现零电压开通,提高电源的工作频率。

脉冲式感应加热电源频率跟踪技术的研究与实现

为解决传统感应加热电源中搜索谐振频率慢和频率跟踪实时性差的问题,提出一种改进型全数字定角频率跟踪技术,以满足脉冲涡流热成像对激励电源的特殊要求。首先,介绍脉冲式感应加热电源系统及工作原理,在此基础上对改进型定角频率跟踪技术进行详细的理论分析;然后,建立系统控制参数与系统稳态、动态性能的数学表达式,进一步分析品质因数、起动频率和频率步进值对系统动态响应特性的影响;最后,对基于脉冲式感应加热电源系统进行实验,并对改进型全数字定角频率跟踪技术的性能进行验证。结果表明:该频率控制系统具有搜索谐振频率快、实时跟踪能力强、稳定性好等优点,仿真和实验结果验证了该频率跟踪技术的有效性和可行性。

基于RS485总线的感应加热电源并列运行系统

为避免大量感应加热电源短时间内同时启动导致的大电流对供电系统和用电设备带来的不良影响,研制了一种基于RS485总线的感应加热电源并列运行系统,在主机的控制调度下多个感应加热电源有序启动并短时运行,避免了感应加热电源出现瞬时大量并列运行的拥堵现象。实验结果表明,该系统能有效抑制多台感应加热电源同时工作对配电网带来的冲击电流。

感应加热电源锁相电路分析与设计

感应加热电源在工作中由于负载谐振频率的波动,要求逆变器触发频率能同步负载谐振频率的变化,即要求锁相频率范围覆盖负载谐振频率波动的范围。分析了感应加热电源的锁相工作原理,给出了CD4046芯片为核心的锁相电路和频率参数计算。企业生产实践证明该锁相电路工作可靠,锁相频率范围较宽,能满足加热不同规格产品的需要。

数字中频感应加热电源的研究

针对传统模拟中频控制系统的不足,对新型数字中频控制系统进行了研究和设计。提出一种基于DSP DS80C320微控制器为控制核心,主开关元件采用IGBT的数字感应加热系统,设计了系统的主电路、控制电路的结构。针对串联型感应加热电源频率跟踪的要求,阐述了一种新型的数字锁相环(DPLL)控制方法,并对相位补偿与启动问题进行了探讨,最终给出了实验电路和实验结果。实际应用证明具有功率调节范围宽、频率变化小的优点,适用于在中频感应加热中的应用。