论文部分内容阅读
感应加热是基于电磁感应定律,将电能转化为热能的加热方式。相对传统的煤、石油等加热方式,感应加热具有加热速度快、效率高、易于控制、节能环保等一系列优点,故广泛应用于各个领域。感应加热主要通过工件中的感应涡流产生焦耳热来实现加热效果,但对于铝、铜等弱磁性材料的工件,由于其磁导率非常低,不易感生出涡流,故需感应加热电源有较高频率的输出以增大涡流的产生。电源工作频率的提高会增大开关损耗,降低电路效率,另外,感应加热电源需实现良好的负载匹配,而采用高频变压器进行匹配,会增大电源体积且高频变压器设计较困难。双E类逆变器电路结构简单,且其利用软开关在高频时也可保持较高的效率,适用于高频场合,故本文所设计的电源采用了双E类逆变器。本文在详细分析双E类逆变器工作原理及LLC谐振电路特性的基础上,将三阶LLC谐振电路应用于双E类逆变器。研究了基于LLC谐振电路的双E类逆变器的电路特性及参数设计方法;另外,推导了该逆变器在任意工作状态时电路特征参量与负载间的关系,研究了该逆变器在负载变化时的电路特性。通过理论研究得出:LLC谐振电路可将较大的负载变化等效变换到较小的范围内,减小双E类逆变器对负载变化的敏感程度,从而扩大其软开关范围;同时,LLC谐振电路可利用静电耦合的方式实现双E类逆变器的负载匹配,从而省去高频变压器。最后,在理论分析的基础上,本文搭建了电路仿真模型和感应加热电源硬件实验平台,通过仿真结果与实验结果,验证了理论研究的正确性及方案的可行性。