感应加热电源PDM-PSM复合功率控制策略研究

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高频感应加热电源的研究的开题报告

高频感应加热电源的研究的开题报告一、课题研究的背景和意义高频感应加热技术因其快速、可控、高效、节能、环保等特点，被广泛应用于钢铁、有色金属、机械制造、汽车制造、电子电器、食品医药等行业的加热、热处理、淬火、熔铸等领域。

高频感应加热技术的核心是高频感应加热电源。

传统的高频感应加热电源存在着功率因数低、能量损失大、体积大、重量重、效率低等缺点。

为了满足工业生产和环保要求，需要研究和开发一种新型的高频感应加热电源。

本课题将针对传统高频感应加热电源存在的问题，研究和开发一种功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高的新型高频感应加热电源，为工业生产提供更高效、更可靠的加热设备。

二、研究内容和目标1. 分析高频感应加热技术的原理、特点和应用现状；2. 对传统高频感应加热电源存在的问题进行分析和研究；3. 研究新型高频感应加热电源的工作原理和基本结构；4. 设计并制作新型高频感应加热电源的电路图和PCB板；5. 对新型高频感应加热电源进行性能测试和优化；6. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。

本课题的目标是研制一种功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高、可控性强的新型高频感应加热电源，在满足工业生产和环保要求的情况下，提高生产效率、降低能耗和成本。

三、研究方法和步骤本课题采用文献研究、理论分析、实验测试和数值模拟等方法。

具体步骤如下：1. 对高频感应加热技术的原理、特点和应用现状进行文献研究和理论分析；2. 对传统高频感应加热电源存在的问题进行文献研究和理论分析；3. 分析和设计新型高频感应加热电源的工作原理和基本结构；4. 制作新型高频感应加热电源的电路图和PCB板；5. 对新型高频感应加热电源进行性能测试和优化，测试参数包括功率因数、效率、温度、频率等；6. 对新型高频感应加热电源进行数值模拟，优化并验证其设计参数；7. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。

四、预期成果和应用价值预期成果：1. 研制出功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高、可控性强的新型高频感应加热电源；2. 完成新型高频感应加热电源的电路图、PCB板、性能测试和数值模拟等工作；3. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。

基于PDM的高频感应加热电源的设计与实现

发展为感应加热电源高频化、小型化奠定了元器件基础．场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）具有易于并联，
电压控制易实现等优点，是高频感应加热电源开关器件的首选．目前，常见高频感应加热电源常采用桥式拓扑，通过脉冲宽度调制（ＰＷＭ）控制模式调节输出功率，但该类控制模式开关损耗大，效率和工作频率低．笔者采用ＰＤＭ调功方式，该
Ｖｏ】．３６Ｎｏ．４
第３６卷第４期
文章编号：１６７１— ６８３３（２０１５）０４—０１１９— ０５
基于ＰＤＭ的高频感应加热电源的设计与实现
臧甲杰，刘平，徐瀚，陈睿科
（郑州大学信息工程学院，河南郑州４５０００１）
时，负载电流的流动方向为ｃ —Ｒ —Ｌ —ＶＤ１一Ｑ４一ｃ，即Ｑ４和ＶＤ１形成闭合通路．当逆变器工作
在（ｃ）或（ｄ）模式时，输出电压为零，负载电流自然衰减振荡．１．２高频感应加热电源的组成高频感应加热电源主要由整流滤波电路、全桥逆变电路、谐振电路、控制电路、驱动电路等部
够有效克服加热过程中负栽参数变化带来的影响，使功率开关管始终工作在零电压开通状态．对该电源

基于DSP的数字化中频感应加热电源仿真研究

０引言
随着工业的不断发展，感应加热领域对高品
质电源设备的需求日益增多，提高中频感应加热
电源性能的研究也越来越受到关注。但是由于我
国传统的中频电源在控制方面还是采用模拟控制
为主，存在功率因素底、可靠性差等缺点，严重
阻碍了中频电源的发展。为了弥补传统中频电源控制方面存在的问题，
图１中频感应加热电源基本结构
本文提出了基于ＤＳＰ数字控制方法，通过采用数字控制方法可以以提高系统频率跟踪的稳定性和
技术领域有着广泛的应用。
算其整定值。即通过将计算得到的系统匹配寄存
器与检测频率的差值与设定的相比较，判断采取
何种控制算法。３２死区控制．
由于电压型串联谐振电路的直流侧可以等效为直流电压源，如果上下桥臂直接通路会发生短
试验证明基于ＤＳＰ的数字化中频感应加热电
源的可行性和有效性，并将其应用在已开发的某些工业控制中，取得了良好的试验效果。
串联谐振。这种主电路整体结构简单可靠。
２数字控制电路结构
选用Ｔ公司生产的Ｔ３０Ｆ４７型ＤＳＩＭＳ２Ｌ２０Ｐ作为控制处理器，它主要具有以下特点：采用高性

PDM功率控制在20kW感应透热设备中应用

第４６卷第７期
２１年７月０２
电力电子技术
ＰｗｅｅｔｎｃｏｒＥｌｃｒｉｓｏ
Ｖｏ．６．Ｎｏ７１４．
Ｊｌ０２ｕｙ２１
ＰＭ功率控制在２感应透热设备中应用Ｄ０Ｗｋ
朱辉，齐炳新，彭咏龙，李亚斌
（北电力大学，华电气与电子工程学院，河北保定０１０）７０３
＝
。
脉冲密度控制换流器由一个单相ＩＢＧＴ桥式结构组成．每一个桥臂都由一个包含两个开关器件的ＩＢＧＴ模块组成．配有各自相应的驱动控制并模块，够满足谐振频率３Ｈ能５ｋｚ的要求。负载由一个适合感应加热透热工艺处理的较
能够通过对脉冲序列的合理选择．更大范围地调节感应加热电源输出功率．同时保证在整个运行过程中逆变器始终处于近谐振工作状态，实现开
关器件的零电流和零电压开关［。３］
Ｌ吉』ｔ＋ｉｏｄ＋
ｓｉ删
（１）
ｍｏｉｉｏｉｎＨｏｖｒｔｅｏｔｕｏｒｒｓｏｓｆｔｅｃｎｅｔｒｃｎｒｌｄｂＤＭｓｏｔｎｄｓｒｔｎｏｌ — ｎｃｄｓｒｏ．ｗｅｅ，ｈｕｐｔｐｗｅｅｐｎｅｏｈｏｖｒｅｏｔｌｙＰｔｔｏｅｉｆｉｃｅｅａｄｎｎｉｅｎ

感应加热电源PDM波形的频率谱分析

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＢａｏｄｉｎｇＨｅｈｅｉ０７１００３，Ｃｈｉｎａ）
ｌｅｎｇｔｈ丁ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｔｈａｔｔｈｅｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｐｕｌｓｅｄｅｎｓｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｃｈｅｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｔｈｅｂｅｓｔ
感应加热电源可用于金属熔炼、透热、锻造，热处理和焊接
的一个重要缺点是负载电流波形的频率谱包含谐振频率的谐
ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｕｌｓｅｓｓｅｑｕｅｎｃｅｐｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔｈａｒｍｏｎｉｃｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕ￣ｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒ；ｒｅｓｏｎａｎｔｉｎｖｅ￣ｅｒ；ｐｕｌｓｅｄｅｎｓｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒａ
ｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ａｎｄｉｔｓｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｉｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｉｎｖｅ￣ｅｒｓｗｉｔｃｈｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓａｌｗａｙｓｗｏｒｋｉｎｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｔａｔｅｏｆｚｅｒｏｖｏｌｔａｇｅｏｒｚｅｒｏｃｕｒｒｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅＩｏａｄｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＰＤＭｃｏｎｔａｉｎｖａｒｉｏｕｓｈａｒｍｏｎｉｃｓ．ＴｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒａｏｆｖａｒｉｏｕｓＰＤＭｗａｖｅｆｏｒｒｎｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ。ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒａｏｆＰＤＭｗａｖｅｆｏｒｍｓａｎｄｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒａｔｉｏＤ。ＩｏａｄｔｉｍｅｃｏｎｓｔａｎｔＴａｎｄＰＤＭｓｅｑｕｅｎｃｅ

基于DSP的全桥移相控制感应加热电源研究

基于DSP的全桥移相控制感应加热电源研究0 引言随着感应加热电源对自动化控制程度及可靠性要求的提高，感应加热电源正向智能化与数字化控制的方向发展。

DSP具有高速的数字处理能力及丰富的外设功能，使得一些先进的控制策略能够应用实践，研究基于DSP的数字控制感应加热电源，可使产品具有更加优良的稳定性及控制的实时性，并且具有简单灵活的特点。

本文以TMS320F2812为核心，设计了超音频串联谐振式感应加热电源的数字化控制系统，包括数字锁相环(DPLL)、移相PWM发生与系统闭环控制等。

1 系统结构串联谐振式感应加热电源主电路如图1所示。

采用不控整流加可控逆变电源结构，负载为感应线圈(等效为电感)与补偿电容串联。

逆变部分采用带锁相环的移相PWM控制。

基于TMS320F2812的系统控制框图如图2所示。

其中直流侧电压检测电路和电流检测电路用于系统的闭环控制；输出电流检测电路是获取负载电流频率脉冲信号，用于频率跟踪的同步信号。

2 移相PWM调功原理图1中由VTl和VT2的臂作为基准臂，VT3和VT4的臂作为移相臂，控制脉冲如图3所示。

由图可见，其中VT1和VT2、VT3和VT4控制信号仍然保持互补相位关系，但VT3和VT4控制信号分别滞后VT1和VT2角度β，该角度在0～π范围内连续可调。

改变移相臂的相位角β即可改变输出电压波形，从而改变电压基波有效值，实现桥内调压的目的。

设输入直流电压为Ud，VT4控制信号滞后VT1控制信号β角。

则电路输出功率可用基波有功功率表示：3 基于DSP控制系统的实现1)数字锁相环与移相PWM信号的发生采用TMS320F2812的EV单元，结合数字锁相环基本算式，可有效实现感应加热电源的频率跟踪。

数字锁相环基本算式如下：式中，T0(n)为同步信号周期，T1(n)为二阶滤波后的结果，T(n)为频率相位修正后的结果。

A为频率修正系数，B为相位修正系数。

基于TMS320F28l2实现数字锁相环(DPLL)的基本原理如图4所示。

基于DSP和CPLD超音频感应加热电源的研究

研制开发CPLD超音频感应加热电源的研究赵林，方益民物联网工程学院，江苏无锡针对传统感应加热电源多采用模拟电路设计而由此带来的电路易老化，不易维护，控制较为复杂且精度双处理器控制的超音频感应加热电源，该电源采用移相调功的控制策略。

首先，控制算法来实现恒功率恒电流的双闭环控制。

其次，提出了一种基于变模全数字锁相环来提高频率跟踪的速度和精度。

最后，对设计的电源进行实验论证，该数字化感应加热电源可使开关管工作在软开关状态，具有控制精度高和稳定性强等优点。

感应加热；DSP；CPLD；数字锁相环Research on Super Audio Frequency Induction Heating Power Supply Based on DSP andCPLDZHAO Lin, FANG Yimin(School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, WuxiAbstract: Aiming at the problems that traditional induction heating power supplies use analog circuit design and2 串联谐振电路分析2.1 串联谐振逆变器串联谐振电路是将RLC 元件串联起来的电路，在实际应用中加热线圈就相当于一个电感。

图2中所示的电容C d 并联在逆变器输入端，当其并联的电容值足够大时，相当于一个恒定电压源来为逆变器供电。

逆变器输出的电压信号为方波信号，电压大小等于电容两端的电压U d ，电压频率为驱动脉冲的频率。

由MOSFET 驱动电路生成驱动脉冲，其频率的大小需要设计频率跟踪模块来跟踪负载回路的固有谐振频率，使其与驱动电路生成驱动脉冲的频率相等，以此来提高感应加热电源的功率因数[5]。

串联谐振逆变器电路如图2所示。

ab LC d+ U d -i CCRVD 1VT 1VD 3VT 3VD 2VT 2VD 4VT 4图2 逆变侧电路框图2.2 串联谐振逆变器工作过程4个MOSFET 开关管VT 1、VT 2、VT 3以及和VT 4组成串联谐振全桥逆变器，在MOSFET 的栅源极间加驱动信号，以此来控制开关管导通或断开使逆变器正常工作。

感应加热电源控制电路

感应加热电源控制电路感应加热电源简介感应加热电源中电力电子控制电路的构成，显现出多样化组成方式，其控制方案主要是根据感应电源调功方式、加热负载特性要求等不同，控制电路的结构会有所不同。

感应加热电源的功率控制调节方式总体上可分为直流侧调功和逆变侧调功两种。

直流侧调功又分为三相全控整流器调功和直流斩波器调压调功。

逆变侧调功的控制电路方案根据加热工艺特性要求，可以采用的控制方式更灵活，常用的有调频功（PFM）、移相调功（PSM）、脉宽调制恒频调功（PWM）、脉冲密度调制调功（PDM）、调宽调制加调频调功（PWM+PFM）、脉宽调制加脉冲密度调制调功（PWM+PDM）等各种调功方式。

感应加热电源对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗环保。

它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。

感应加热电源由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈，称感应器。

感应加热电源控制电路的基本组成和原则（1）控制方式根据感应加热电源负载特性不同，调功方法不同，通常可采用电压反馈控制、电流反馈控制。

1）采用电压控制，其目的是保证输出直流母线电压恒定，也就是说加在感应加热绕组的端电压恒定。

控制采样可以取自直流母线电压或逆变器电感绕组或谐振补偿电容上的电压。

取样一般采用隔离式电压传感器（TV），经道算、比较处理，控制品闸管的导通角或逆变器开关管PWM驱动脉冲的相移或脉宽，达到改变直流输出到逆变器直流母线上的电压或改变逆变器输出电压的平均值（或有效值），最终因闭环负反馈的作用维持输出电压恒定。

输人电压的波动，对加热电源的输出功率也就是对工件的加热温度产生较大影响，将直接影响到加热工件的产品工艺质量要求。

加热电源的输出功率为P=u2/Z，在负载不变的条件下，功率P与电压组或谐振补偿电容上的电压。

u的平方成正比。

也就是说，加热温度与电压的平方成正比。

PSM大功率高压电源的分析与研究的开题报告

PSM大功率高压电源的分析与研究的开题报告
一、选题背景
随着科技的不断发展，高压电源在科研、医学、工业等领域扮演着
越来越重要的角色。

在高压电源领域，PSM大功率高压电源具有输出电
压范围广、输出电流大、稳定性好等优点，被广泛应用于医疗、半导体、实验室等领域。

二、研究目的
本文旨在对PSM大功率高压电源进行分析研究，包括其结构、工作原理、性能特点等方面的内容。

通过对PSM大功率高压电源的研究，进
一步提高我们对PSM大功率高压电源的认识，为其在实际应用中发挥更
好的作用提供理论支撑。

三、研究内容
1. PSM大功率高压电源的基本结构和工作原理分析
2. PSM大功率高压电源的性能参数测试及分析
3. PSM大功率高压电源的优化设计思路
4. PSM大功率高压电源在实际应用中的案例分析
四、研究方法
本文采用文献调研、实验测试等方法进行PSM大功率高压电源的分析研究。

通过查阅相关文献、了解现有技术和设备，对PSM大功率高压
电源的结构、工作原理、性能参数等进行分析，同时对其进行实验测试，获取性能数据，进一步验证研究结果。

五、预期成果
1. 对PSM大功率高压电源的结构、工作原理、性能特点等方面有更深入的认识；
2. 深入分析影响PSM大功率高压电源性能的因素，提出优化设计思路；
3. 提供PSM大功率高压电源在实际应用中的案例分析，为实际应用提供参考。

六、研究意义
1. 对高压电源行业的发展有一定的推动作用；
2. 为相关企业提供参考与借鉴；
3. 为高压电源领域的学者提供一个新的视角和研究方法。

感应加热电源不同调功方式的分析

感应加热电源不同调功方式的分析
王健;宁廷群;王军
【期刊名称】《煤矿机电》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】随着数字信号处理器的发展,各种感应加热电源调功技术也随之出现.重点对感应加热领域中常见的几种功率控制方案进行比较,包括调压调功、调频调功(PFM)、PWM移相调功及脉冲密度调功(PDM)等,并对各种方案的优缺点及适用场合进行了分析.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】王健;宁廷群;王军
【作者单位】山东科技大学,山东,青岛,266510;山东科技大学,山东,青岛,266510;山东科技大学,山东,青岛,266510
【正文语种】中文
【中图分类】TM924.2
【相关文献】
1.电阻炉加热电源不同调功方式分析与应用 [J], 张建华;徐小犬;郝佳;李健
2.应用单片机控制的感应加热电源频率跟踪调功方式 [J], 高寒
3.感应加热电源常见调功方式的探讨 [J], 任玮
4.一种新型感应加热电源调功方式的研究与计算机仿真 [J], 韩晓敏;尹海;张光先
5.新型感应加热电源调功方式的仿真 [J], 李春华;张之超
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PDM感应加热电源中品质因数对负载电流的影响

利用 FPGA 作为主控制器，做出一台小功率样机，主电路参数与仿真参数相同。图 6 示出 TA/T=1/3， 1/4，1/5，1/6 时输出电流电压波形。可见，当 TA/T≥1/5 时，电流幅值较大，此时能够可靠地跟踪负载谐振频率。随着脉冲密度的减小，负载电流下降，当 TA/T=1/6 时，IE0≈0.3 A，此时由于电流较小，频率跟踪变得困难，因而不能使逆变器工作在谐振状态。
参考文献
[1] 颜文旭，沈锦飞，惠晶，等.脉冲均匀调制功率控制串联
谐振式逆变器 [J].电力电子技术，2004，38（4），43-45.
[2] 蔡爱军.基于 DSP 的 CPDM 高频感应加热电源的研究[D].
无锡：江南大学，2005.
[3] 戚宗刚，柳鹏，陈辉明.感应加热调功方式的探讨[J].金
质因数值较小，则负载上的电流波动会较大，甚至出 [5] H Calleja，R.Ordonez.Improved Induction Heating Inverter
现电流断续的情况，不利于频率闭环控制。通过详细
with Power Factor Correction[J].In Proceedings of IEEE-pesc.
在 Simulink 中对脉冲密度分别为 1/2，1/3，1/4，1/5，
1/6，1/7 和 1/8 的系统进行仿真，得出 IE0 与 Imax 的比
值，如表 1 所示。
表 1 不同脉冲密度下 IE0 与 Imax 的比值
脉冲密度
IE0/A
IE0/Imax
1/2
2.45
0.415
1/3
78

感应加热电源功率的复合控制

感应加热电源功率的复合控制张强;王龙;周颖;赵慧敏【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2016(31)1【摘要】由于感应加热电源具有非线性、大滞后、模型不确定性等特点,一般控制算法很难对系统进行很好的控制.针对以上问题,提出了一种新型自适应神经模糊控制系统ANFIS,并设计了ANFIS与PID复合控制器控制感应加热电源输出功率.ANFIS是根据大量实验数据,通过自适应方法建立起来的模糊推理系统,其中的模糊规则和隶属度函数,是神经网络用“混合法(Hybrid)”计算得出的.在此基础上,设计了权值可连续调节的ANFIS和PID复合控制器,并根据实验数据采用最小二乘拟合求得权值和误差分段拟合曲线,构建S-函数模块对权值进行连续调节.通过Simulink建模及仿真,验证了ANFIS和PID复合控制器超调小、响应快的特点,适用于感应加热电源功率控制.%With characteristics of modelingdifficulty,nonlinearity,large delay,the common control algorithm could not control the induction heating power supply very well.Aiming at the problems above,this paper proposed a new adaptive neural fuzzy inference system (ANFIS),and designed a compound controller by combing ANFIS and PID to control the power of induction heating power supply.ANFIS is a fuzzy inference system established by adaptive method based on a large number of experimental data.Among this system,the fuzzy rules and the membership functions can be calculated by using neural network with the method of "Hybrid".On this basis,it was possible to design an ANFIS andPID compound controller and its weights could be regulated continuously.Moreover,according to the experimental data,it can be obtained the segmented fitted curve of weights and error by least-square fitting method.Establishing a S-function module to give weights a successive regulation.By SIMULINK modding and simulation,the compound controller can be proved that it possesses these advantages:small overshoot,fast response,and it is suitable for power control of induction heating power supply.【总页数】5页(P37-41)【作者】张强;王龙;周颖;赵慧敏【作者单位】河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130;河北工业大学控制科学与工程学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TP273.3【相关文献】1.高频感应加热电源PLL-PSM复合控制电路研究 [J], 饶益花;陈文光2.FUZZY-PLL复合控制策略在感应加热电源中的应用 [J], 田健;王华民;李朝阳;郭会军3.感应加热电源Fuzzy和PI分段复合控制方法 [J], 吕淼;李金刚4.基于Fuzzy-PI复合控制的感应加热电源的研究 [J], 吕淼;李金刚5.基于Fuzzy-PI复合控制的感应加热电源的研究 [J], 吕淼;李金刚;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

多相多频感应加热电源的设计与应用研究的开题报告

多相多频感应加热电源的设计与应用研究的开题报告课题背景：随着技术的不断进步和应用的扩展，多相多频感应加热技术在工业生产中得到了广泛的应用。

多相多频感应加热电源不仅能够对金属材料进行精确的加热控制，而且能够提高加热效率和节约能源，在制造业和加工领域都有广泛应用。

因此，多相多频感应加热电源的设计和应用研究具有非常重要的实践和理论意义。

研究目的：本研究旨在设计并构建一种基于多相多频的感应加热电源，研究该电源在金属材料加热方面的应用效果以及其提高加热效率的能力。

研究内容：1. 多相多频感应加热电源的设计：根据感应加热原理，结合多相多频技术，设计一种适用于金属材料加热的多相多频感应加热电源，包括电路原理、控制器设计和功率变换器的设计。

2. 多相多频感应加热电源控制系统的实现：搭建多相多频感应加热电源的实验平台，采用数字信号处理技术，实现对加热功率和频率的精确控制，并进行性能测试和分析。

3. 多相多频感应加热电源加热特性分析：对不同材料的加热特性进行测试分析，探究多相多频感应加热电源对金属材料加热的能力和效率，比较传统感应加热电源的加热效率等参数，验证其在金属材料加工领域的应用价值。

4. 多相多频感应加热电源对能源的节约能力研究：对多相多频感应加热电源在使用过程中的能源消耗进行研究，并根据研究结果，比较该电源和传统电源在能源节约方面的优势和劣势。

预期结果：本研究将设计并构建一种基于多相多频的感应加热电源，采用数字信号处理技术，实现对加热功率和频率的精确控制，探究多相多频感应加热电源对金属材料加热的能力和效率并比较传统感应加热电源的加热效率等参数，验证其在金属材料加工领域的应用价值。

同时，研究该电源对能源的节约能力，为传统加热技术向新型高效加热技术的转型提供理论和实践基础。

基于DSP的高频感应加热电源控制系统的研究

类型变换)及变换相数等。 (3) 控制技术、微电子技术与电力电子技术结合，实现智能控制。
构成感应加热电源的整流器和逆变器是比较典型的电力电子电路，它们的技术紧随着电力电子技术的发展而发展，并且标志着整个电力电子技术的水平和现状。自从第一台晶闸管感应加热电源出现直到七十年代，由于电力电子技术尚处于传统技术阶段，感应加热电源中的整流、逆变全由晶闸管组成，工作频率低，噪音高，控制系统一般采用分立元件构
摘要
Subject: THE RESEARCH OF THE CONTROL SYSTEM OF HIGH Name: Instructor: FREQUENCY POWER SUPPLY FOR INDUCTION HEATING BASED ON DSP
Abstract
In the running of the series resonant induction heating power supply, the operation of the inverter is closely related to the breadth of the dead time. The inverter control must perform the functions of load frequency following and dead time regulating in time. At the same time, the control circuit must realize power regulating of the rectifying circuit and the inverter circuit and keep some parameters impervious to the interferer. This paper has researched high frequency solid induction heating power supply. In the first chapter, it has introduced the history and basic knowledge of induction heating and the control problems on inducting power supply. The basic principals of the resonant tank and the two main topologies are analyzed in detail. This paper select the series-resonant inverter because it is more suited to high frequency power supply and it will be easy to enhance power capacity and enable the power supply to work on higher frequency if power is regulated in the rectifier. So uncontrolled rectifier and Buck chopper constitute DC circuit is selected as rectifier circuit. In the realization of the inverter control circuit, the frequency self-following system with optimal dead time based on DSP is researched. The core instrument for frequency-following is the PLL. The DSP is used to realize the regulating of the dead time on-line. The hardware control system based on TMS320LF2407A is designed, which includes sampling circuit, protective circuit, phase-compensated circuit, driving circuit and so on. The program of system is compiled. The strategies of the closed loop control of high frequency induction heating power supply and the fuzzy control is introduced to the power

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１引言
感应加热电源已广泛应用于工业生产中。根据负载中电抗性元件的联结形式，感应加热电源可分为负载串联谐振型和负载并联谐振型。相比于并联谐振感应加热电源．串联谐振感应加热电源以其起动容易．可采用不控整流．不使用体积和损耗大的电感等优点，泛应用于透热、广淬火、熔炼、接等工业焊生产工艺。由于加热工艺的要求，应加热电源应当感
中图分类号：Ｎ８Ｔ７７
文献标识码：Ａ
文章编号：００１０（０７０ — ０００１０ — ０Ｘ２０）５０７ — ３
ＰＤＭ．ＭｙｒｄＰｗｅｎｒｌｆａＳｒｅ－ｓｎｎｎｅｔｒＰＳＨｂｉｏｒＣｏｔｏｅｉｓＲｅｏａｔＩｖｒｅｏ
．
马红斌，沈锦飞
２４２）１１２
（南大学，苏无锡江江
摘要：提出了一种负载串联谐振感应加热电源的脉冲密度．移相复合调制（ｕｓｅｓｙＭｏｕａｏ．ｈｓｈｆＰｌＤｎｉｄｌｔｎＰａｅＳｉｅｔｉｔ
Ｍｄｌｔｎ简称ＰＭ．Ｓ功率控制策略．ｍｏｕａｏ．ｉＤＰＭ）逆变器承担逆变和功率调节两个任务．并始终工作在负载谐振状态，开
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｐｅｅｔｉｈ￣ｅｕｎｙｓｒｅ－ｅｏａｔｉｖｒｅｏｎｕｔｎｈａｉｇａｐｉａｉｎ，ｉｈｉｓｒｃ：ｈｓａｅｒｓｎｓａｈｇ一ｑｅｃｅｉｓｒｓｎｎｎｅｔｒｆｒｉｄｃｉｅｔｐｌｔｓｗｈｃｓｏｎｃｏ
ｆｎｄｔｏｅｔｎｇＡｐｐｉａｉｎｏｒＩｕｃｉｎＨａｉｌｃｔｏｓ
ＭＡｎ — ｉＨｏｇｂｎ．ＳＨＥＮＪｎｆｉｉ—ｅ
（ｏｔｒａｇｅＵｉｅｉ，Ｗｕｉ１１２ＣｉａＳｕｈｎＹｎｔｎｖｒｔｅｚｓｙｘ４２，ｈｎ）２
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维普资讯
第４卷第５期１
２００７年５月
电力电子技术
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Ｖ０－．Ｎ．１４１ｏ５
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感应加热电源ＰＭ．Ｓ复合功率控制策略研究ＤＰＭ
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关管工作在零电流或零电压开关状态。采用该控制策略的逆变器，功率调节范围宽，与采用脉冲密度调制的逆变器相比。具有输出电流平稳、电流连续、功率调节连续等优点；与单独采用移相控制的逆变器相比，具有移相角小，出输电流基本无畸变等优点。
关键词：变器；串联；谐振，热电源逆加