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基于DPLL的高频感应加热电源的研究

杨林  
【摘要】:针对传统感应加热电源频率跟踪电路模拟实现在快速性、准确性方面的不足以及功能单一的局限性,本文研制一套以高性能单片机为核心的智能数字化高频感应加热电源,实现对负载谐振频率的快速、准确跟踪,建立数字化人机交互系统,实现感应加热系统的信息化、智能化等功能,通过接口通讯电路实现感应加热的在线控制。并在数字化硬件平台的基础上,提出了改进的PFM功率控制方案和基于DPLL频率跟踪控制策略。 本文在理论分析的基础上,给出了感应加热电源的整机设计方案,选择串联谐振式半桥逆变器。设计了以PIC18F4520作为核心的数字化控制系统,提高了电源的控制精度和动静态特性。设计了接口通讯电路,使加热过程能够实时在线控制。设计了数字化的人机交互系统,实现了感应加热电源功能的信息化、智能化,改善感应加热精度和工艺效果。在硬件设计方面,按照功能将电源划分为不同的电路模块;在软件设计方面,采用模块化的编程方法,使得控制软件条理清晰,便于维护。 最后,基于所设计的感应加热电源试验平台,验证了电源扫频启动方法的性能;电源输入功率为5kW时,验证了改进的PFM功率控制方式可以获得良好的控制效果,频率跟踪控制系统达到了快速、准确跟踪频率的目的。


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