基于IGBT的100kHz高频感应加热电源研制

分析了用于感应加热电源的两种逆变器的优缺点。采用IGBT模块研制开发了100kHz/30kW的电流型感应加热电源。讨论了电路设计和控制,给出了实验结果。

串联型 IGBT 超音频感应加热电源

介绍工作频率为２５～５５ｋＨｚ串联型直流斩波ＩＧＢＴ超音频感应加热电源的基本结构和控制原理。对电源的起动问题进行了具体而深入的讨论，最后给出了电源的实验结果。

IGBT超音频感应加热电源

介绍采用ＩＧＢＴ组成的１００ｋｗ２０ｋＨｚ超音频感应加热电源。该电源采用锁相分频式触发器作整流用晶闸管触发，并采用负载串联谐振式电压型逆变器，利用锁相技术将逆变器的工作频率锁定于槽路的固有谐振频率，使得本机能始终运行于负载功率因数为１的状态。

IGBT感应加热/钎焊电源的控制电路设计

采用新型功率半导体开关器件IGBT来研究开发感应加热/钎焊电源,将比普通的晶闸管电源更具有技术经济优势。分析了IGBT感应加热/钎焊电源的特点,采用调压调功方式和频率跟踪技术,提出了大功率超音频串联谐振电源设计的方案,基于锁相环(PLL)和可编程门阵列(GAL)器件设计了一种控制电路,分析了其工作原理及试验测试结果。

基于新型单片机控制的SPWM的IGBT正弦波逆变中频电源的研究

针对IGBT中频电源中逆变电路这一核心,提出了一种基于87C196MC单片机中频电源控制电路。用87C196MC单片机通过汇编语言程序设计,可方便地形成3对互补具有死区时间相位互差120°的SPWM波形,产生的脉冲信号(SPWM)控制功率器件IGBT的开关时间,实现对中频电源的控制。分析和实验结果表明,此系统效率高,噪声小,体积小,使用方便,工作可靠。基于以上的优点,单片机控制的IGBT的中频电源的应用范围更加广泛,成为用于加热淬火的首选设备。

串联型IGBT感应加热电源Matlab仿真研究

研究和设计了串联型IGBT感应加热电源,用斩波电路来取代传统的LC滤波电路及大电解电容滤波,以新型功率半导体器件IGBT为主,构建了电压串联谐振型单相方波全桥逆变电路,同时利用Matlab/Simulink的模块化优点构建了该感应加热电源的仿真模型,并给出了仿真波形和数据测试结果。仿真表明,该系统波形输出正确,数据合理。

基于IGBT的大功率超音频感应加热电源的研究

金属的熔炼、透热、淬火、退火、回火等热处理所用热源现大都用电炉完成,在生产过程中因对工件的加工要求不同,对电炉的性能也就提出了不同的要求,尤其是在功率和频率方面,本文介绍了一种由IGBT模块组成的大功率超音频高效加热电源。

IGBT高频感应加热电源的研制

以IGBT为开关元件,研制了15kW高频感应加热电源。对该电源的逆变电路、控制电路、驱动电路等进行了研究。实验结果表明:并联谐振逆变电路开关器件上流过的电流小,开关损耗低,电路简单,容易控制,适用于小功率感应加热电源。

倍频式IGBT高频感应加热电源的研究

倍频式感应加热电源负载输出频率为功率开关管工作频率的二倍,且功率开关器件工作时具有软开关特性,在需要高频应用的场合很有意义。文中以IGBT来实现倍频式高频感应加热电源,比较了不同频率比下的电路工作状态,得出电路工作在断态下更适合电路功率调节的结论。详细分析了断态下电路工作状况,得出直流等效电阻与交流负载等效电阻的关系,并给出了选取电路参数的经典方法。根据该方法设计了一台样机,通过实验验证了理论分析及参数选取方法的正确性。

重杂散电感电磁搅拌专用变频电源IGBT关断尖峰电压研究

由主电路回路和功率器件内部寄生杂散电感引起的电磁搅拌电源中IGBT开关器件关断尖峰电压过高是电磁搅拌专用变频电源失效的主要原因之一。以某公司老一代大功率电磁搅拌器专用变频电源中IGBT关断尖峰高导致功率开关器件过压损坏为例,首先分析了IGBT关断尖峰电压产生的原因及IGBT关断尖峰电压过高带来的危害,接着总结目前常用的IGBT过压尖峰解决办法及利弊,并最终采用IGBT的分级关断技术方案来解决电磁搅拌专用变频电源中IGBT关断尖峰电压过高的问题。实践证明,采用所提出的解决IGBT过压尖峰的措施后,几乎杜绝了电磁搅拌器专用变频电源因IGBT过压而失效的现象。

80C196 单片机在 IGBT 高频感应电源中的应用

叙述了８０Ｃ１９６单片机和ＩＧＢＴ的优越性及在高频感应加热电源中的应用特点。详细介绍了结构合理的新型电流源并联谐振式逆变器，该装置采用了零电压关断及实时跟踪技术，充分利用驱动电路ＥＸＢ８４１慢关断特性，实现完善的过流过压保护。软件设计采用查表方式处理数据，以充分保证系统的适时性。

基于C-CL的IGBT电源在板簧热处理中的应用

I:GBT感应加热电源以其优异的性能,已在许多工业领域得到应用。本文阐述了IGBT感应加热电源的基本原理和特点;重点分析了IGBT的并联均流问题及C-CL负载特性;给出了应用实例。实例表明,采用C-CL串并联变频式300kW/15kHzIGBT感应加热电源已成功用于东风汽车公司钢板弹簧生产线,应用效果显著。

倍频式IGBT高频感应加热电源负载短路的保护

在工件淬火和焊接等工艺中,由于各种原因会造成电源负载端突然短路。为了减小负载短路时产生的浪涌电流对功率管的冲击,采用降栅压慢关断技术,增强功率器件的瞬时过流能力,同时选择合适的Cd和LT的值,可以在一定程度上减小浪涌电流的大小,从而更好地保护功率管和主电路。

基于IGBT倍频式180kHz感应加热电源研究

研究了一种基于IGBT的倍频式180kHz感应加热电源。给出了基于IGBT的主电路拓扑结构。分析了其控制原理,设计了以TMS320F2812型DSP为核心的控制电路,实现了系统的数字控制和数字锁相环(Digital Phase-Locked Loop,简称DPLL)频率跟踪,满足了系统控制的实时性和灵活性。实验结果证明,逆变器可以在180kHz的频率下工作,实现了频率跟踪和开关器件的软开关。

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。

中频加热电源模糊自适应PID控制系统的设计与实现

针对中频感应加热电源控制系统存在着严重的非线性、参数时变性以及滞后性和惯性缺陷,同时考虑采用常规PID控制很难取得较好的控制效果,设计了一种模糊自适应PID控制系统。该系统结合模糊控制和常规PID控制两种算法的优势,利用模糊控制在线性整定和修改PID的控制参数,较好地解决了系统的存在问题,获得了良好的动态性能和静态性能。在分析模糊自适应PID控制算法的基础上,详细介绍了模糊化处理、模糊控制规则建立表以及模糊判决和决策表等,分别给出了模糊自适应PID控制参数在线整定程序流程,上位机程序的设计方法,系统硬件组成和工作原理,以及主要部件特性等。通过对系统MATLAB仿真分析,其结果表明:该系统与常规PID控制相比较,具有控制精度高、响应速度快、稳定性好的特点,明显改善了中频感应加热电源的控制效果,具有一定的推广价值。

双闭环控制感应加热电源设计与仿真分析

针对目前20kHz/10kW感应加热电源开关功耗大的缺点,提出了一种基于DSP的容性移相PWM和PFM控制的设计方案。确定以全桥IGBT逆变为主拓扑电路,采用PID和DPLL相结合的双闭环控制策略,对系统进行SIMULINK平台仿真建模。在开环和闭环条件下对仿真结果进行对比分析,实现了负载频率自动跟踪和功率闭环控制。仿真系统到达恒定功率输出的时间为0.2ms,功率因数近似为1,且无周期跳变的现象。改善系统动态特性和稳定控制的同时,验证了该方案的可行性和有效性。

感应加热电源的容性移相PWM调功

针对IGBT关断时存在拖尾电流会产生较大关断损耗的问题,分析了负载容性状态下串联逆变器开关器件IGBT开通与关断的特性,并与负载谐振状态下的情况进行对比,采用容性移相PWM进行输出功率的自动调节。同时根据感应加热电源的整体结构进行参数选取,运用MATLAB进行仿真分析,仿真结果证明了这种方式可以实现输出功率的连续自动调节,且具有较宽的移相角调节范围。

20kW／300kHz高频感应加热电源

以功率ＭＯＳＦＥＴ为开关元件，采用多管并联方式研制出２０ｋＷ／３００ｋＨｚ高频感应加热电源。本文对该电源的逆变电路、控制电路、多管并联驱动等问题做了研究和试验。

200kW/400kHz固态高频感应加热电源

随着大功率半导体器件的发展,固态高频电源在容量和频率两方面都得到很大提高,除在一些特殊应用领域(如高频介质加热等行业)外,固态高频电源完全能取代电子管高频电源,而成为新一代感应加热电源的代表。本文以MOSFET作为逆变器的开关器件,以多管并联的方式开发出容量为50kW的单桥,然后以逆变桥并联的方式研制出200kW/400kHz的逆变器。设计了特殊的大功率驱动电路,实现了对器件多管并联的可靠驱动。采用PI控制的锁相环(PhaseLockedLoop,PLL)方法,实现了对负载频率的准确跟踪和对逆变状态的可靠控制,保证了逆变器的安全。采用高频变压器实现负载阻抗的匹配,不仅保证了逆变器的高输出功率,而且实现了逆变器之间的均流。