中频感应加热电源的设计.doc

中频感应加热电源的设计
摘要
中频感应加热以其加热效率高、速度快,可控性好及易于实现机械化、自动化等优点,已在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业得到广泛的应用。
本设计根据设计任务进行了方案设计,设计了相应的硬件电路,研制了20KW中频感应加热电源。
本设计中感应加热电源采用IGBT作为开关器件,可工作在10 Hz~10 kHz频段。它由整流器、滤波器、和逆变器组成。整流器采用不可控三相全桥式整流电路。滤波器采用两个电解电容和一个电感组成Ⅱ型滤波器滤波和无源功率因数校正。逆变器主要由PWM控制器SG3525A控制四个IGBT的开通和关断,实现DC-AC的转换。
设计中采用的芯片主要是PWM控制器SG3525A和光耦合驱动电路HCPL-316J。设计过程中程充分利用了SG3525A的控制性能,具有宽的可调工作频率,死区时间可调,具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流。由于HCPL-316J具有快的开关速度(500ns),光隔离,故障状态反馈,可配置自动复位、自动关闭等功能,所以选择其作为IGBT的驱动。
对原理样机的调试结果表明,所完成的设计实现了设计任务规定的基本功能。此外,为了满足不同器件对功率需要的要求,设计了功率可调。这部分超出了设计任务书规定的任务。
关键词:感应加热电源;串联谐振;逆变电路;IGBT
目录
引言............................................................................................. 1
1 绪论.......................................................................................... 2
感应加热的工作原理........................................................................... 2
感应加热电源技术发展现状与趋势............................................................... 3
2 感应加热电源实现方案研究...................................................................... 5
串并联谐振电路的比较......................................................................... 5
串联谐振电源工作原理......................................................................... 7
电路的功率调节原理........................................................................... 8
本课题设计思路及主要设计内容...............................................