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水暖加热系统的感应加热电源研究

作　者: 李晓丽
导　师: 徐秀平
学　校: 五邑大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 感应加热串联谐振移相调功频率跟踪
分类号: TM924
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
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内容摘要

感应加热电源是利用电磁感应加热原理,以达到快速、有效的加热效果。现阶段的加热电源大多用于工业,在民用方面,现在普遍使用的感应加热电源有电磁炉。而本文是将感应加热用于水暖加热系统,以求达到快速加热,节能环保的效果。本文首先针对感应加热实现方式进行了分析,比较了串联谐振型逆变电路和并联谐振型逆变电路的优缺点,介绍了功率调节方式,最后选择了串联谐振型逆变电路及移相调节功率的方案。本文将系统分为硬件部分与软件部分进行了详细分析。硬件部分包括了主回路,驱动电路及硬件控制电路。而硬件控制电路又包括了频率跟踪、移相调功、信号采集、键盘-显示及辅助电源等。而软件程序部分包括AD转换、SPI、EEPROM、PWM、键盘与显示等。本文对各部分电路所使用的芯片进行了简要介绍,重点分析了频率跟踪电路和移相调功的原理与电路设计。本文根据系统理论分析及设计,设计了一台5.5KW,频率为20kHz的水暖感应加热系统的样机。该样机通过系统调试,其结果说明该系统是可行的、可靠的和稳定的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-17
  1.1 感应加热发展现状及发展趋势  8-10
  1.2 电力电子器件的发展过程  10-11
  1.3 电磁加热原理  11-14
    1.3.1 感应加热原理  11-12
    1.3.2 透入深度与集肤效应  12-13
    1.3.3 感应加热的优点  13-14
    1.3.4 感应加热的基本实现方式  14
  1.4 本课题研究的背景和目标  14-15
  1.5 本文的主要内容  15-16
  1.6 总结  16-17
第二章感应加热系统分析及方案选择  17-31
  2.1 设计要求  17
  2.2 感应加热系统主回路分析与选择  17-25
    2.2.1 整流电路与逆变电路的理  17-19
    2.2.2 电压型逆变电路与电流型逆变电路的比较  19-20
    2.2.3 电压型全桥串联谐振逆变器  20-25
  2.3 功率调节方式的选择  25-28
  2.4 加热系统的整体设计方案  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章驱动电路设计  31-35
  3.1 芯片分析  31-33
  3.2 电路设计  33-35
第四章硬件控制电路设计  35-58
  4.1 主控制芯片  35-37
  4.2 外围控制电路实现  37-57
    4.2.1 频率跟踪模块  37-42
    4.2.2 移相调功模块  42-47
    4.2.3 电流闭环调节  47-48
    4.2.4 温度、电流的数据采集及保护电路  48-53
    4.4.5 键盘及显示  53-55
    4.5.6 开关电源电路  55-57
  4.3 本章小结  57-58
第五章系统软件控制  58-63
  5.1 功能模块划分及软件流程图  58-59
  5.2 软件模块功能实现  59-62
    5.2.1 AD转换模块  59-60
    5.2.2 键盘及显示模块  60-61
    5.2.3 SPI模块  61
    5.2.4 EPROM存储模块  61
    5.2.5 PWM模块  61-62
    5.2.6 控制模块  62
  5.3 本章小结  62-63
第六章实验与调试结果  63-68
  6.1 参数选择  63-65
  6.2 调试分析  65-67
  6.3 本章小结  67-68
总结  68-69
参考文献  69-72
攻读学位期间发表论文  72-73
致谢  73-74
附录  74-77

水暖加热系统的感应加热电源研究

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