基于ARM的數(shù)字化中頻感應(yīng)加熱電源設(shè)計(jì)
作者: 中頻感應(yīng)加熱電源http://www.2bsz.cn/ 發(fā)布時(shí)間: 2017-08-24 16:07:42 次瀏覽
針對(duì)當(dāng)前中頻感應(yīng)加熱電源的不足,設(shè)計(jì)了以ARM7微控制器為核心的感應(yīng)加熱電源控制系統(tǒng),提出了一種以復(fù)合PID控制策略為基礎(chǔ)的控制方案。該方案可使系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)恒功率控制,具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠和動(dòng)態(tài)性能良好等優(yōu)點(diǎn)。
中頻感應(yīng)加熱裝置的需要設(shè)計(jì)一種感應(yīng)加熱電源，通過(guò)電磁感應(yīng)原理及利用渦流實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的加熱。本電源的引入使得感應(yīng)加熱裝置的頻率應(yīng)變性得到增強(qiáng)，可跟蹤負(fù)載的工作頻率，使裝置效率提高，從而達(dá)到節(jié)能、節(jié)時(shí)的目的。本課題主要對(duì)感應(yīng)加熱電源的硬件進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，其核心工作在于逆變電路和DSP控制電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)感應(yīng)加熱電源的工作原理、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及槽路諧振特性的分析，確定了以IGBT作為功率開(kāi)關(guān)器件的串聯(lián)諧振型逆變器作為本系統(tǒng)的逆變電路，并通過(guò)雙極性脈寬調(diào)制方式（SPWM）實(shí)現(xiàn)了對(duì)逆變器的功率控制。以HL402作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)了電源的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，確保了感應(yīng)加熱電源的正常運(yùn)行。搭建了以TMS320F2812為核心的控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的數(shù)字化產(chǎn)生以及系統(tǒng)的帶有輸出電壓有效值控制及負(fù)載電流前饋控制的瞬時(shí)值雙環(huán)反饋控制，并加入一定的死區(qū)時(shí)間以防止逆變器同一橋臂上的功率開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生直通現(xiàn)象損壞器件。
通過(guò)對(duì)鎖相環(huán)原理的分析，建立了鎖相環(huán)控制的數(shù)學(xué)模型，并提出了利用TMS320F2812實(shí)現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán)的方法及流程，實(shí)現(xiàn)了諧振型逆變器的負(fù)載頻率跟蹤。對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行分析確定了整體方案，對(duì)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并計(jì)算了系統(tǒng)參數(shù)以及進(jìn)行了器件的選型。最后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仿真分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。更多中頻感應(yīng)加熱電源設(shè)計(jì)，如果您有需要，可以繼續(xù)關(guān)注我們的網(wǎng)站。
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