学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于TMS320F2812的超音频感应加热电源的研制

作 者: 宋巍
导 师: 李文江
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 感应加热 频率跟踪 捕捉 调功 移相
分类号: TM924
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 85次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


目前,我国的感应加热电源有相当大的部分采用的是以CD4046为核心的频率跟踪,也有部分采用了数字式频率跟踪,相比之下,数字式频率跟踪具有跟踪速度快、跟踪频率准确、抗干扰能力强等优点。为了更进一步发挥数字式频率跟踪的优势,本文设计了一种新型的数字式频率跟踪硬件电路,并采用控制领域最先进的DSP进行脉冲捕捉;在调功方式上,为了获得较高功率因数,本文采用了过零锁相感性移相PWM调功方式。本文对感应加热电源的频率范围进行了概述,阐述了感应加热的基本原理以及国内外的发展现状;分析了采用电压型逆变的原因,介绍了串联谐振原理并对谐振时品质因数、功率因数进行了分析;对本设计的主电路进行了详细的分析,阐述了系统工作在感性负载条件下的原因;介绍了改变脉冲频率、脉冲密度和脉冲宽度三种调功方式的优缺点,分析了过零锁相感性移相PWM调功方式的换流过程;在对数字锁相环硬件电路详细分析的基础上,介绍了DSP实现频率跟踪的软件方法、脉冲捕捉程序以及实测波形;分析了IGBT的驱动电路以及过流、过压和温度保护电路并介绍了DSP和CPLD子程序流程;对主电路的各主要器件进行了参数设计;阐述了移相调功时模糊控制器的设计方法和过程并对系统整流过程进行了MATLAB仿真。本论文研究的超音频感应加热电源是对数字式频率跟踪方法的一次改进尝试,简化了电路结构,提高了系统稳定性,功率因数可达0.9以上,控制简单,容易实现软开关,并且充分发挥了DSP的高度集成性、快速性等优点。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
1 绪论  11-17
  1.1 概述  11
  1.2 感应加热技术基本原理  11-13
  1.3 感应加热电源发展现状  13-15
    1.3.1 国外感应加热电源发展现状  13-14
    1.3.2 国内感应加热电源发展现状  14-15
  1.4 超音频感应加热电源技术的研究意义  15
  1.5 选题的目的及任务  15-17
2 超音频感应加热电源技术分析  17-39
  2.1 实现超音频变流过程分析  17-19
    2.1.1 采用电压型逆变电路原因分析  17-19
  2.2 串联谐振原理分析  19-21
    2.2.1 串联谐振的产生  19-20
    2.2.2 串联谐振的品质因数  20-21
    2.2.3 串联谐振时的电压关系  21
  2.3 感应加热负载电路特性及功率因数分析  21-23
  2.4 超音频感应加热电源主电路分析  23-26
    2.4.1 系统采取对 IGBT 并联缓压电容的原因分析  24-26
  2.5 逆变调功的实现方法分析  26-31
    2.5.1 过零锁相感性移相 P WM 控制方式  27-30
    2.5.2 过零锁相感性移相 P WM 换流过程分析  30-31
  2.6 频率跟踪的实现  31-37
    2.6.1 数字锁相环反馈信号的选取  32-33
    2.6.2 数字锁相环硬件电路分析  33-36
    2.6.3 TMS320F2812 DSP 相位捕捉软件设计  36-37
  2.7 本章小结  37-39
3 驱动电路、保护电路和控制电路分析  39-45
  3.1 I GBT 驱动电路分析  39-40
  3.2 主电路过流保护电路分析  40-41
  3.3 过热保护电路分析  41-42
  3.4 控制电路主要器件选型分析  42-44
    3.4.1 CPLD 简介  42-43
    3.4.2 CPLD 器件特点  43
    3.4.3 采用 CPLD 技术的主要原因  43
    3.4.4 双向缓冲器74ALVC16245 的作用  43-44
    3.4.5 三端稳压芯片的选取  44
  3.5 本章小结  44-45
4 TMS320F2812 和 EPM7128SQC100-10 的软件设计  45-50
  4.1 DSP 的 A/D 转换子程序设计  45-46
  4.2 DSP 的 P WM 触发信号子程序设计  46-47
  4.3 DSP 的 LCD 显示子程序设计  47-48
  4.4 CPLD 的程序设计  48-50
5 超音频感应加热电源主电路的主要器件参数设计  50-52
  5.1 感应加热电源的主要技术指标  50
  5.2 主电路元件参数设计  50-52
6 移相调功模糊控制器设计  52-60
  6.1 模糊控制概述  52-53
  6.2 模糊控制器基本结构  53-54
  6.3 模糊控制的主要特点  54-55
  6.4 模糊控制器设计  55-59
    6.4.1 模糊控制的基本过程  56-59
  6.5 本章小结  59-60
7 整流主电路仿真分析  60-62
8 结论  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
攻读学位期间已发表的学术论文及科研成果  67-68
附录A DSP 控制系统 PROTEL 原理图  68-69
附录B DSP 控制系统 PCB 图及其实物图  69-70
附录C 焊接器件后调试板实物图  70-71
附录D IGBT 驱动板实物图和以灯泡为负载时的实验调试图  71

相似论文

  1. 音像广播远程教育系统中直播服务器的设计与实现,TP311.52
  2. 坯料半固态感应加热温度场模拟及探讨,TG249.9
  3. 化学吸收法捕捉CO2的初步研究,X51
  4. 惯性运动捕捉系统中传感数据的传输与处理,TP212
  5. 基于DSP控制的多级恒流/恒压充电装置研究,TM910.6
  6. 水温检测控制系统研制,TP273.5
  7. DC1500V供电的地铁辅助电源系统的研究,TN86
  8. X波段BST微波介电性能测量及应用,TN623
  9. 基于学习的逆向运动学人体运动合成,TP391.41
  10. 中频轴承感应加热装置的研究,TG95
  11. 融合深度图和三维模型的人体运动捕捉技术研究,TP391.41
  12. 基于感应加热的局部模腔温度场数值模拟与实验研究,TQ320.66
  13. 基于MEMS传感器的动作捕捉系统开发设计,TP212.9
  14. 中频感应加热电源的设计,TM924.5
  15. 大功率臭氧发生器逆变电源的研究与设计,TM464
  16. 应用于多波束阵列天线的Butler阵的研究,TN820
  17. 视网膜光谱域OCT成像技术实验研究,TP391.41
  18. 带隔离变压器的Boost型三电平变换器研究,TM46
  19. 360°电调移相器的设计与优化,TN623
  20. 基于小数重合法自动测量高等级量块技术研究,TN247
  21. 基于DSP的IGBT感应加热电源的研究,TM924.5

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气化、电能应用 > 电热
© 2012 www.xueweilunwen.com