基于可编程逻辑器件的高频感应加热电源的研究

摘要

本文对可编程逻辑器件的高频感应加热电源进行了研究。文章首先对感应加热电源的基本原理、发展现状等做了简要概述。接着介绍了感应加热电源的基本结构组成，分析了感应加热电源两种不同类型的主电路结构形式及其各自的优缺点，阐述了串联谐振型感应加热电源的调功方式。在此基础上确定了本文的设计方案。设计了感应加热电源的主电路并计算了各个组成部分器件的参数，同时对主电路做了MULTISIM仿真，为以后的实验奠定了基础。本文着重分析研究了电源控制电路的原理及其具体实现方法，给出了详细的硬件电路设计原理图和各自的工作原理说明；并且设计了高频感应加热电源的驱动及保护电路。最后给出高频感应加热电源的实验结果及结论。

目录

文摘

英文文摘

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第一章概述

1.1感应加热的基本原理

1.1.1电磁感应与感应加热

1.1.2透入深度与集肤效应

1.2感应加热电源的特点和应用

1.3感应加热的发展、现状及趋势

1.3.1感应加热电源的发展

1.3.2国外发展现状

1.3.3国内发展现状

1.3.4感应加热电源的发展趋势

1.4本课题的选题意义及工作任务

1.4.1本课题选题意义

1.4.2本课题的工作任务

第二章高频感应加热电源的结构原理及分析

2.1高频感应加热电源的基本结构

2.2高频感应加热电源的分类及分析

2.2.1串联谐振电路分析

2.2.2串联谐振逆变器电路分析

2.2.3并联谐振电路分析

2.2.4并联谐振逆变器电路分析

2.2.5串联谐振逆变器与并联谐振逆变器的比较

2.3感应加热电源的调功方法

2.3.1脉冲频率调制调功(PFM)

2.3.2脉冲密度调制调功(PDM)

2.3.3脉冲宽度调制法(PWM)

2.4本课题的选型分析

2.5本章小结

第三章高频感应加热电源主电路的分析设计

3.1高频感应加热电源的主电路概述

3.2高频感应加热电源的主电路参数分析计算

3.2.1主电路整流滤波电路分析计算

3.2.2主电路逆变电路分析计算

3.2.3变压器的设计

3.2.4负载谐振电路的计算

3.2.5谐振回路电流与PWM调制电压的关系

3.3软开关控制技术

3.3.1硬开关和软开关技术

3.3.2用于高频感应加热电源的软开关控制技术

3.3.3逆变电路在移相控制方式下的软开关状态分析

3.4高频感应加热电源的主电路MULTISIM仿真

3.4.1MULTISIM仿真软件简介

3.4.2高频感应加热电源主电路仿真分析

3.5本章小结

第四章高频感应加热电源控制电路的数字化设计

4.1PLD在高频感应加热电源中的应用

4.1.1基本知识介绍

4.1.2高频感应加热电源控制策略概述

4.1.3PLD部分硬件原理图设计

4.1.4可编程逻辑器件器件的配置

4.1.5锁相环控制模块设计

4.1.6他激转自激

4.1.7PWM控制模块设计

4.2AVR16单片机在高频感应加热电源中的应用

4.2.1AVR16单片机简介

4.2.2AVR16单片机部分硬件原理图设计

4.2.3高频感应加热电源功率调节闭环的设计

4.2.4数字PID调节在单片机中的实现

4.2.5AVR16单片机在本系统中的其它应用

4.3可编程逻辑器件与AVR单片机的接口

4.4控制系统的工作电源设计

4.5本章小结

第五章高频感应加热电源逆变器的驱动及保护电路

5.1逆变器的驱动技术

5.1.1逆变器驱动电路的设计原则

5.1.2驱动电路的隔离

5.1.3驱动电路的实现

5.2逆变器保护电路设计

5.3本章小结

第六章实验结论

6.1实验波形

6.2本章小结

课题总结

参考文献

致谢

在学期间发表的论文