pi 调适逆变式igbt 感应加热电源频率自动跟踪技术.pdfVIP

维普资讯 第37卷第2期 电力电子技术 Vo1．37，No．2 2003年 4月 PowerElectronics April，2003 PI调节逆变式 IGBT感应加热电源频率 自动跟踪技术 赵 晶，齐铂金，张 伟，吴红杰 (北京航空航天大学，北京 100083) 摘要：针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题，采用以SG3525A为核心的感应加热电源，检测电源输 出电压与输出电流之间的相位差大小，并以此信号作为PI调节的输入，通过该调节器控制感应加热电源的工作频 率，实现了系统谐振频率的自动跟踪。该方法具有跟随速度快、频率跟踪准确、电路设计简单、工作可靠等优点。 对上述方法的原理、电路设计 以及实验结果等做了详细的分析和介绍。 关键词：感应加热；调节 ／频率跟踪 中图分类号：TN86；TM924．5 文献标识码：A 文章编号：1000一lOOX(2003)02—0012—03 ResonanceFrequencyAuto-tracingTechnologyBasedon PIControlforIGBT InductionHeatingPowerSource ZHAOJing，QIBo-jin，ZHANGWei，WU Hong-jie (BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautcis。Beijing100083，China) Abstract：Inordre tosolvetheproblem aboutthevarietyofresonancefrequency，aninductionheatingpowersourceis designedbasedonSG3525A PW M controlcircuit，whichdetectsthephasicdifferenceofoutputvoltagenadcurrent．A PI controlcircuitwhichadjuststhepowreopreationfrqeuencybasedonthephasicdifferneceisdesingde，naditcarltracethe resonnacefrqeuencyautometicly．Theopreatingprinciple，circuitdesing nadexperimentresults raeintroducde ． Keywords：inductionheating；adjustment；frqeuencyTracing 1 引 言 相位差来调整压控振荡器的频率，从而达到输入、输 感应加热技术具有升温快、功率高、易于控制 、 出信号的同频。显然，为了使锁相环电路输出的控 工艺质量可靠、氧化脱碳少，环境和作业条件 良好等 制信号驱动 IGBT开关器件，必须另外设计死区时 优点，因此其应用已涉及黑色或有色金属的熔炼、加 间生成 电路和控制信号封锁保护电路等，使整个 电 热、淬火及 回火等多种处理 。钎焊、直缝管材高速焊 路设计复杂化。 接、电真空器件排气加热等领域。 对需要进行加热的工件而言，其 电阻率和磁导 率等物理常数与温度是密切相关的，随着加热温度 的变化，感应加热 电源输 出回路中的感抗将发生变 化，从而导致输出回路谐振工作点的变化，因此，为 了提高加热效率和加热速度，感应加热电源需要具 备频率 自动跟踪的控制。 图1 锁相环频率跟踪 电路原理框 图 2 传统频率 自动跟踪技术 在开关电源中常采用PWM 芯