摘 要
感应加热电源是利用电磁感应原理把电能转化为热能的设备, 它主要利用半导体功率器件作为核心元器件。相比传统的加热设备,感应加热电源有巨大的优势,以其节能、高效、无污染等优点在现在的工业生产中有极广泛的应用,它的特性也很适合作为轴承加热器的电源。
本课题要求设计和研制500HZ/1000W的适应大电感负载的感应加热电源,选择以IGBT模块作为开关器件,因其比普通的晶闸管电源更具有技术经济优势。本文主要采用以晶闸管为开关器件的整流电路,并通过稳压滤波得到直流电压,再以IGBT作为开关器件的全桥式串联逆变电路。分析控制电路的结构和原理,选择适合电路的控制电路,根据IGBT的各参数的计算选取,设计合理的保护吸收电路。并尽可能对已有的电路的不足之处予以改进。利用MATLAB的分支产品simulink4对设计电路进行仿真。
关键词:感应加热;IGBT模块;电源;串联谐振;控制;逆变
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论…………………………………………………………………………………………. 1
1.1感应加热电源研究现状及发展趋势……………………………………………………….…1
1.1.1感应加热电源的研究现状……………………………………………………….1
1.1.2感应加热电源的发展趋势……………………………………………………….2
1.2课题研究的意义和总体工作…………………………………………………………………3
1.3论文的目的和内容……………………………………………………………………………3
2 感应加热电源的结构及工作原理…………………………………………………….…4
2.1感应加热电源原理 …………………………………………………………………………….4
2.2感应加热电源的基本结构………………………………………………………………… .….4
2.3感应加热电源的主电路工作模式…………………………………………………………….5
2.4控制电路的结构 ……………………………………………………………………………….7
2.5调功控制策略…………………………………………………………………………….……8
3. 感应加热电源的设计……………………………………………………………9
3.1整流电路设计……………………………………………………………………………………9
3.2滤波环节部分…………………………………………………………………………………10
3.3逆变器环节 …………………………………………………………………………… .11
3.4负载……………………………………………………………………………………………13
4.主电路设计和参数计算…………………………………………………………….15
4.1主电路设计……………………………………………………………………………………15
4.2参数计算………………………………………………………………………………………15
4.2.1整流部分参数计算………………………………………………………………….15
4.2.2逆变部分参数计算 ……………………………………………………………….17
4.3控制电路的设计………………………………………………………………………………18
4.3.1内部逻辑电路结构分析…………………………………………………………19
4.3.2芯片管脚及其功能介绍…………………………………………………………….20
4.3.3电流互感器………………………………………………………………………….21
4.3.4 驱动电路的设计………………………………………………………………22
4.4MATLABA仿真………………………………………………………………………….….24
5 总结………………………………………………………………………………………26
致谢…………………………………………………………………………………………….27
参考文献………………………………………………………………………………………28