基于dsp的串联式中频电源控制系统的研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于DSP的串联式中频电源控制系统的研究专业名称：电力电子与电力传动作者姓名：孙龙飞指导教师：童军论文题目：基于DSP的串联式中频电源控制系统的研究专业：电力电子与电力传动硕士生：孙龙飞(签名)指导教师：童军(签名)摘要本论文对中频加热电源的基本结构及原理进行了分析，并对比了串联式中频电源和并联式中频电源各自的优缺点，最终选择以串联式中频加热电源为研究对象。中频电源整流部分用二极管不控整流，逆变部分采用IGBT单相全控触发电路的拓扑结构。由于传统的电源控制方式常常存在输出电压谐波含量大的问题，本文针对此问题提出了一种新的控制方法，

2、将SPWM脉宽调制方法应用于感应加热电源中，从而极大的降低了输出电压谐波含量。并通过Matlab仿真软件搭建了系统的双闭环控制模型，所得仿真结果较好的验证了该方案的可行性。在理论分析的基础上，通过对电源系统数字化控制进行分析研究，设计了围绕TMS320F28335型号DSP为核心的数字化中频电源控制系统，并设计数字锁相环实现负载同频率跟踪，从而达到整机效率最大化。控制实现的是双闭环控制策略，功率外环可以稳定输出功率，而频率内环可以使输出电压、电流同相位。此外，还设计了功率管的驱动电路及一些外围保护电路。本次实验通过一台5KW串联谐振式中频感应加热电源实验样机，以DSP为控制核心根

3、据单极性SPWM的控制算法进行软件编写和系统硬件调试工作。最终所得实验结果与理论分析和实验仿真一致，很好的验证了SPWM控制策略和数字锁相环技术在中频加热电源中使用的可行性。实验表明，该项控制策略在串联谐振式中频感应加热电源里可以使得输出波形更易于接近正弦波，提高了电能质量和供电性能。关键词：串联谐振；中频电源；TMS320F28335；单极性SPWM控制；研究类型：应用研究Subject:ResearchonControlSystemoftheseriesMediateFrequencyPowerBasedonDSPSpecialty:PowerElectronicandPow

4、erDrivesName:SunLong-fei(Signature)Instructor:TongJun(Signature)ABSTRACTThispaperanalysesthebasestructureandprincipleoftheinductionheatingpowersupply,andcomparingthemeritsanddemeritsoftheparallelresonantmediumfrequencypowerwiththepowerconnectedinseries,thispaperchosefinallytheseriesresonantme

5、diumfrequencypowersupplyastheresearchobject.TherectifiercircuitofMid-frequencySourceusedthediodenot-controlledrectificationandtheinvertercircuitadoptedthetopologicalstructureoftheIGBTthesingle-phaseallBridge.Fortheshortageoftheharmonicdistortionofoutputvoltageproducedbytraditionalcontrolstrat

6、egyinlarge,thispaperemphaticallyputforwardtotheinnovationofreducingtheharmonicdistortionofoutputvoltagebyusingSPWMcontrolstrategyintheinductionheatingpowersupply.Andthedoubleclosed-loopsystemissimulatedbyMATLAB,theresultofsimulationexperimentverifythefeasibilityofthisproject.Onthebasisoftheth

7、eoreticalanalysis,thedigital-controlsystemofthemedium-frequencyinductionheatingpowersupplyisdesignedbasedonTMS320F28335byresearchingthedigitalcontrolofpowersystem,andthedigitalphase-lockedloop(DPLL)isdesignedtotracktheloadfrequencyformaximizi