感应加热电源数字移相控制技术的研究

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1、中文摘要感应加热电源以其环保、节能等优点在工业生产中得到了广泛的应用。传统的感应加热装置多采用模拟控制电路，模拟电路不可避免的存在调试困难、元件易老化等缺点。随着芯片技术的不断发展，人们逐渐致力于发展基于芯片控制的数字化感应加热电源，采用这种数字化设计的方法具有设计灵活、修改方便和易于实现的优点，在感应加热领域中，数字化控制已是～个发展的方向。本文采用移相控制方法对感应加热电源进行数字化设计。本文首先介绍了感应加热的基本原理和特点，阐述了感应加热电源技术的发展现状及趋势。以串联谐振式感应加热电源为研究对象，重点分析了几种常用的感应加热电源调功方式，在对

2、比各种调功方式的基础上，选择了移相PwM方式对逆变器进行功率调节，并对移相控制进行了详细的分析。然后，针对感应加热电源的负载特点，对频率跟踪中常用的锁相环技术(PLL)进行详细的研究。在参阅了国内外相关文献的基础上，首先分析了锁相环的原理、模型及跟踪性能，进而延伸到数字锁相环线性化相位模型，对数字锁相环(DPLL)的稳定性进行理论与仿真分析，提出基于DSP的数字锁相环并在DSP芯片进行设计实现。最后，介绍了移相控制与锁相环相结合的具体数字实现方法，并以TI公司的TMS320LF2407A为核心对电源的控制系统进行硬件设计和软件流程设计，针对采用的移相控

3、制方法，采用Matlab／Simulink软件对电源系统进行仿真，验证控制方法的可行性。关键词：感应加热电源移相控制数字锁相环Matlab／simulinkABSTRACTInductionheatingpowerhasbeenusedwidelyinindustrialareasfortheadVantageof)tectingenvironmentandsavingenergy．Intraditionalmethodwhichusesanalog)，controIcuit，somedisadvantagessuchasdifncultdebuggi

4、ngandagingcomponentareunaVoidable．iththedevelopmentofthetechnologyofchip，people伊aduallydedicatetodeVelopthe!italdesignofinductionheatingpowerbased0nthechips，whichhaSalotofadVantages：hasagilitytodesign，conVenienttoamendandeasytoreaIize．Ininductionheating6eld，；italcontrolisbecomin

5、gthedeVelopmenttendency．Inthispaper，adigitalcon仃olmethodofase．shifbedPWMandfrequencytracingwithPhase—L00kedLoopisdesignedfortheluctionheatingpower．Firstly，theprincipiumandcharactersoftheinductionheatingareintroducedinbrief．The胁sandtheevolutionsoftheinductionheatingpowertechnolog

6、yarediscussed．Withthe．iesresonantinductionheatingpoweraStheresearchobject，thewaysofpowerregulatedfor1uctionheatingpowerareanalyzed，andthephase-shiftedPwMischosentoreguIatethestempowerandanalyzedindetail．ARerwards，thePhase．LookedLoop(PLL)technologyisinVestigatedthatisusedwideIyin

7、duCtionheatingpowercontrolbyPhase—shiRPWM(PS—PwM)．BasedontheaVailabIecumentsathomeandabroadonthissubject，theprinciple，modelandtracingabilityofPLL：analyzedfirstly，thenthelinerphasemodelofdigitalPhase—LookedLoop(DPLL)isalyzed，thestabilit)rofDPLLisanalyzedintheo巧andsimulated，andthe

8、namethodofplementDPLLbasedonDigitalSignalProces