基于dsp的中频感应加热电源数字控制技术的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文基于DSP的中频感应加热电源数字控制技术的研究摘要本文研究了基于TM320F240DSP为控制核心的中频感应加热电源数字控制技术，并且对电源的整体设计进行了研究与探讨。采用电感电流内环、电压外环双闭环数字控制的中频感应加热电源可使感应加热装置的频率应变性得到增强，能够跟踪负载的工作频率，使装置效率提高，从而达到节能的目的。本文工作的重点是对中频感应加热电源中逆变器的控制技术进行比较详细地分析与讨论。介绍了基于电感电流内环电压外环结构的双闭环控制系统的优势及其对电源性能的改善，建立了全桥逆变器的小信号数学模型，并以此模型为基础对双环

2、控制参数的选定进行了数学推导。本文用一实例对参数的选定工作进行说明，之后本文设计了以TM320F240为控制核心的硬件控制平台，包括频率跟踪电路、信号采样及调理电路，并在此基础上编制了程序软件。在控制技术方面，本文还对基于采用日本三菱公司集成驱动模块M57959L为核心的驱动控制模块以及与其数字控制相关的保护电路、驱动电路进行了分析。s除详细地论述了中频感应加热电源的控制系统原理及电路之外，本文对电源的整体设计及工作原理也进行了分析：本电源主电路采用AC/DC/AC结构，包括整流器、直流滤波器、逆变器、交流滤波器及变压器等组成部分。先将50Hz交流市电经

3、整流、滤波变为平稳直流，再由单相全桥逆变器将平稳直流电变成脉宽输出的交流电，最后经LC滤波电路后，由变压器隔离输出，得到所要求的交流电。关键词：电源，双环控制，TMS320F240，串联谐振i基于DSP的中频感应加热电源数字控制技术的研究RESEARCHONDIGITALCONTROLTECHNOLOGYFORMEDIUM-FREQUENCYINDUCTIONHEATINGPOWERSUPPLYBASEDONDSPABSTRACTThisthesisdiscussesthedigitalcontroltechnologybasedonTM320F240D

4、SPforthepowersupplyoftheinductionheatingequipmentanditsdesignscheme.Theapplicationofthepowersupplycanmaketheinductionheatingequipmentfrequencychangemoreflexibly.Thefunctionoftrackingloadfrequencycanmaketheinductionheatingequipmentworkmoreefficientandsavemoreenergy.Thedigitalcontr

5、oltechnologyofinverterusedinthepowersupplyisanalyzedinthisthesis.Theadvantagestothedoubleloopcontrolstrategyareintroducedinwhichinstantaneouscurrentactsastheinnerloopfeedbackandinstantaneousoutputvoltageactsastheouterone.Theimprovementintheperformanceofthepowersupplyafterusingthe

6、doubleloopcontrolstrategyisdiscussed.Asmall-signalmodelofthefullbridgetopologyissetup,withwhichtheselectionmethodofcontrolparametersispresented.Anexampleforcomputingtheseparametersisoffered.ThecontrolplatformbasedonTM320F240isdesignedwhichincludedthefrequencytrackingcircuit,thesi

7、gnalsamplingandconditioningcircuit,andthesoftwareusedinthisplatformisdeveloped.Thedrivingcontrolandtherelevantprotectioncircuit,drivingcircuitbasedonM57959LmadebytheMITSUBISHisanalyzed.Exceptthediscussionforthecontrolsystem,thewholepowersupplydesigninthepaperisconsidered.Thepower

8、supplyadoptsAC/DC/ACstructurethatcontain