【摘 要】
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感应加热作为一种加热手段,相比传统的加热方式有众多优点。而感应加热电源作为加热设备的主要部件,起到非常重要的作用。感应加热电源中的逆变部分也是研究的重点。随着电力电
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感应加热作为一种加热手段,相比传统的加热方式有众多优点。而感应加热电源作为加热设备的主要部件,起到非常重要的作用。感应加热电源中的逆变部分也是研究的重点。随着电力电子技术的发展,现代高速开关器件的开关频率也越来越高。所以感应加热电源也开始朝高频化发展,所以有必要研究感应加热电源的主电路拓扑和控制方法来适应高频化。通常多数感应加热电源中采用的逆变器为电压型的串联谐振逆变器。虽然串联谐振逆变器结构简单,容易设计,但是也具有输出功率受输入电压限制等缺点。
本文详细分析了电压型串并联谐振逆变器的结构,及其优点和参数设计方法。并且根据理论分析,采用半桥结构的串并联谐振逆变器,设计了一台2KW的样机。
本文主要包括三部分:
第一部分为感应加热的基本原理、历史和发展。串联谐振逆变器、并联谐振逆变器和串并联谐振逆变器的工作原理分析。对比了电压型逆变器和电流型逆变器的各自特点。着重分析了在感应加热领域比较常用的电压型逆变器。并且对电压型串并联逆变器的优点和工作原理作了比较详细的分析。同时借助计算机辅助分析的方法阐述了串并联逆变器的参数设计方法。
第二部分为实际感应加热电源样机的设计。根据实际情况采用串并联谐振逆变器作为电源的主体结构设计一台功率2KW,工作频率在450KHz-550KHz左右的高频感应加热电源。采用变频率控制的方法,保证在200W-2000W的范围内实现软开关。同时包括逆变电路主电路的设计,控制电路的设计,辅助保护电路的设计,EMI防御电路的设计等。
第三部分为仿真的结果。实验的调试过程,和波形结果,以及效率曲线。证实了即便在如此高的开关频率下,也能达到比较高的效率。
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