基于DSP控制的超音频感应加热电源研制

作     者：熊光明 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟彦儒;赵德友

授予年度：2007年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：数字信号处理器 同步认相 数字锁相环 扫频式 反压时间 二次换流 

摘      要：为了跟上国际感应加热电源技术朝节能、节材、自动化、智能化发展趋势，本文研制一种高性能、高频、大功率感应加热电源。介绍了以数字信号处理器TMS320F2812DSP为核心、采用IGBT模块研制出300KW／15KC并联谐振感应加热电源的控制系统。结合实际的板簧行业淬火生产工艺，论文中详细地给出了感应加热电源硬件电路和部分软件设计思路。本文介绍了数字处理器DSP在感应加热电源中的具体运行，较为详细地分析了整流控制系统的各个环节的数学模型，并推导出适合淬火工艺的电压、电流调节器PI参数。通过电压、电流双闭环控制调节和数字锁相环技术，使整流电路输出抗干扰能力很强的恒定直流电压。逆变控制系统设计了一种特殊的扫频式零电压启动方式，在跟踪频率中采用简单的增量查询式。而在逆变正常运行中采用锁相环技术，并考虑反压时间因数，将逆变器的工作频率锁定在接近固有谐振频率内，使得该电源运行在功率因数接近1的状态。 采用新型功率器件IGBT，使得研制的电源高效节能、实现小型轻量化、智能化。采用DSP数字控制技术克服了目前模拟系统所存在的问题，并优于传统系统的控制特性，能够实现精确控制和高效率的处理。