倍频感应加热电源

随着数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑器件（CPLD）的发展和普及。电源控制由模拟控制和A / D混合控制，已进入全数字控制阶段。
传统的感应加热功率控制电路大多采用模拟控制方式。因此，存在许多触点，许多焊点和可靠性低的不可避免的缺点，并且一些部件的工艺要求高且灵活性差。
数字系统在这些方面非常先进：首先，它们是灵活的，即修改参数很方便;其次，在保证程序可靠性的前提下，操作比模拟系统更可靠;最后。它使用简单，智能，不需要太多组件。
因此。采用高度集成，集成且功能强大的数字控制器来设计电源控制系统。
适应不断增加的功率输出可编程控制。高精度控制要求。
控制系统的工作过程如下：电流检测电路检测负载储能电路的电流，经整流滤波后，波形转换为方波信号，谐振鉴别部分确定是否为处于共振状态。如果是，则激活数字锁相环（DPLL）。
DPLL采用新的控制和方案实现，即相位检测器使用双D触发器相位检测器，其输出值代表相位误差;环路滤波器采用数字比例积分法实现;而是使用数控振荡器（DCO）。压控振荡器。
DPLL的输出信号跟踪负载谐振频率。 PWM控制模块直接产生两组互补PWM脉冲信号作为逆变桥后臂VTk和VT输出的基本触发脉冲（茗= 1,2）。
同时，为了防止同一桥臂的上管和下管直通，可以防止电压短路损坏开关装置。通常用于设置两个开关之间的死区来解决。
也就是说，在一个桥臂的开关管关闭后，另一个桥臂的开关管可以打开。遵循首先关闭然后打开的原则。
图3a示出了同一桥臂的上部和下部动力管的死区的驱动脉冲。 p是锁相环锁相频率的负载谐振电流信号，clk是25MHz晶振频率。
图3b显示了两组开关管VL和Vk的驱动脉冲。从图中可以看到后臂的驱动信号PWM。
负载电流方波脉冲的上升沿被完全跟踪，从而实现系统频率的跟踪控制。采用时分控制的目的是增加系统的工作频率。
CPLD中的脉冲分配模块实现了驱动脉冲的分时功能。图3c显示了驱动脉冲PWM。
分时功能模拟波形。从图中可以看出，每个IGBT的驱动频率是系统频率的1/2。
两个IGBT的分时操作可用于增加系统的工作频率。倍频感应加热电源主要设计参数：输入电源为380V / 50Hz三相交流电源。
额定输出功率为100 kW，逆变器工作频率为150 kHz，匹配变压器比为10：1。根据功率要求。
根据整流输出电压500V计算，输出电流为200 A.考虑到安全裕度，选择整流二极管模块DF200AAl20-160。转换为次级的负载电阻为0.25Q，品质因数Q = IO，则Q = wL / R，= 2“rrf，f = 150kHz，可获得次级电感L-2.65电阻H，电容C = 0.425 pF。
变频器开关器件选择为Ivr = 300。， - 400 A，仉D：1 075 V.变频器选用1.2 kV / 400 A FF400R12KS4 IGBT模块作为电源开关IGBT驱动电路选用集成芯片IXDD430，这是一种专用的驱动电源IGBT / MOSFET，可以在更高的频率下工作。
它提供高达30A的峰值输出电流。