中频电磁感应加热电源的研究与设计

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中频电磁感应加热技术相对于传统的加热技术有着高效、绿色、安全等优点。现已被广泛运用到各行各业中。感应加热技术的关键之一就是中频电磁感应加热电源的研究与制造。目前,国家对于环保以及节能工程大力提倡,提供政策支持。电磁感应加热电源凭借其无污染的优势在各相关领域得到应用。此外,电源也在逐步向高可靠性的方向发展,同时也要兼顾高频率智能化的发展需求。进而对电源的电路结构以及相关的控制方式都有了更高的要求。谐振式感应加热电源根据RLC的负载特性,使电源工作在谐振状态,利用电磁感应的相关特性进行加热。本文针对电磁感应加热电源进行了相关的研究与设计,相应内容如下:本文首先分析和比较了电磁感应加热电源主电路中两种常用的拓扑结构,通过对比各自的优劣特点,最终选择了串联式谐振作为感应加热主回路的拓扑结构,文章中对相关的理论进行了对应的介绍。同时将几种功率调节方式的特点进行了对比分析,最终选择了感性移相PWM调功的控制方式。并且针对电路的特点对其内部主要器件的选取与相关参数进行了计算。在上述的理论基础上,以STM32F103为主控芯片,设计中频电磁感应加热主控电路。针对选定的IGBT模块,设计了移相调功的驱动与控制电路。其中包括相应的检测电路和驱动电路以及保护电路。此外设计了电路的电流检测电路与过流保护电路,以增加电源系统工作的稳定性。同时以C语言开发程序设计,完成各项功能的程序编写,并进行相关的测试与功能调试。包括频率跟踪,电流保护,驱动保护检测,通讯显示等各项功能。最后,对设计的PCB进行焊接和硬件调试。搭建实验平台,完成系统的软件功能调试和硬件功能测试,进行相关的实验验证。通过对波形的观测结果和理论分析进行对比,验证了理论分析和系统设计的可行性与保护等功能的可靠性。
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