一种应用于感应加热的高频谐振电路研究

摘要

感应加热技术自问世以来，在金属热处理工业中有着广泛的应用，对国民经济的发展有很大的推动作用。目前，感应加热电源的研究尤其是高频电源的研究日益受到重视。本文以超高频固态感应加热电源为研究对象，在详细分析LLC负载电路的基础上，提出了一种全新的高频谐振电路，并实现对电路的闭环控制。 第一章阐述了感应加热技术的发展历史，以及国内外的发展现状与趋势。然后，介绍了高频E类放大器、本文的选题意义及主要工作。 第二章主要介绍了LLc谐振回路的特性，并分析了一种全新的谐振电路拓扑，阐述了电路拓扑的工作原理，并对电路的特点进行了说明。 第三章给出了电源中的主要参数，并且根据LLC谐振回路的特性提出相应的控制方案，实现电路闭环控制和对电路的保护。 第四章和第五章为电路的仿真与实验部分。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1感应加热电源的发展

1.2感应加热的优缺点及其应用

1.3感应加热技术的国内外发展现状及发展趋势

1.3.1国外感应加热技术现状

1.3.2国内感应加热发展现状

1.3.3感应加热技术的发展趋势

1.4论文的选题意义及主要完成的工作

1.4.1论文的选题意义

1.4.2高频感应加热电源的分析

1.4.3论文主要完成的工作

第二章基于LLC负载的高频感应加热电源电路分析

2.1基于LLC负载的高频谐振电路的理论分析

2.1.1.LLC负载特性研究

2.1.2.双管谐振电路基本工作原理分析

2.2谐振电路的综合分析

2.2.1加热电源实现零电压开关的条件

2.2.2 LLC负载两端输入电压分析

2.2.3阻抗改变对电路的影响

2.2.4电路中的环流分析

2.2.5负载为纯阻状态与容性状态时的工作波形

2.2.6开关损耗与电源参数之间的关系

第三章实验参数及控制方案设计

3.1电路元件参数设计

3.1.1电路参数设计

3.1.2开关器件的选择

3.1.3高频条件下的无源器件

3.1.4驱动芯片的选择

3.2 电路控制方案设计与实现

3.2.1锁相控制方式

3.2.2扫频控制方式

3.2.3扫频控制方式的电路

3.3整机电路结构设计

第四章双管LLC谐振电路的仿真

4.1电压、电流波形分析

4.2 LLC参数的频率特性

4.2.1输出功率P与频率ω的关系特性曲线

4.2.2 LLC谐振负载电流ip、输入电流is与频率f的关系

第五章实验波形与结果分析

5.1电路实验波形分析

5.1.1隔离与驱动波形

5.1.2开关管的开通情况

5.1.3采样电流的过零比较

5.1.4不同频率下的电压相位与电流相位

5.1.5鉴相电路与滤波

5.1.6电流环电路

5.2对LLC谐振电路拓扑的总结

5.3工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文