[课程]功率可调中频感应加热电源控制系统的设计.doc

毕业设计论文 课 题：功率可调中频感应加热电源 控制系统的设计 院 （系）： 专 业： 学生姓名： 学 号： 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 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _top引言 1 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342903#_Toc106342903 1 绪论 2 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342904#_Toc106342904 1.1 感应加热的工作原理 2 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342905#_Toc106342905 1.2 感应加热电源技术发展现状与趋势 3 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342906#_Toc106342906 2 感应加热电源实现方案研究 5 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342907#_Toc106342907 2.1 串并联谐振电路的比较 5 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342908#_Toc106342908 2.2 串联谐振电源工作原理 7 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342908#_Toc106342908 2.3 电路的功率调节原理 8 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342909#_Toc106342909 2.4 本课题设计思路及主要设计内容 8 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342910#_Toc106342910 3 感应加热电源电路的主回路设计 9 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_02级\\沈峰擘（最终版）.doc \l _Toc106342911#_Toc106342911 3.1 主电路的主要设计元器件参数 9 HYPERLINK file:///D:\\吴科虎存放区\\2005届毕业设计论文_0