大功率電磁爐功率模塊設(shè)計及控制策略研究.pdf

1、節(jié)能減排是當(dāng)今世界的重要主題之一，大功率電磁爐熱效率高、加熱速度快、清潔環(huán)保，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對現(xiàn)有電磁爐功率小、穩(wěn)定性差等缺陷，開展了基于半橋諧振電路電磁爐的關(guān)鍵技術(shù)研究，包括逆變電路參數(shù)設(shè)計、負(fù)載等效電路建模、控制策略研究，主要內(nèi)容如下：
　　 在分析大功率電磁爐工作原理的基礎(chǔ)上，確定逆變電路方案，根據(jù)性能指標(biāo)要求設(shè)計了逆變電路中各器件參數(shù)，包括IGBT選型，諧振電感、電容設(shè)計，并設(shè)計了IGBT硬件死區(qū)電路和智能保

2、護電路，能夠及時地保護開關(guān)器件的正常運行；最后設(shè)計了控制軟件，根據(jù)功能進(jìn)行了軟件模塊劃分，重點設(shè)計了功率控制、軟件保護軟件和智能鍋具檢測模塊軟件。
　　 研究了逆變電路的核心元件IGBT特性，進(jìn)行了功耗分析和計算，針對大功率電磁爐干擾大、噪聲嚴(yán)重的特點優(yōu)化設(shè)計了驅(qū)動電路，能夠及時地保護IGBT正常運行；為滿足電磁爐并聯(lián)擴容需要，研究了IGBT動、靜態(tài)特性對均流的影響，并且提出柵極電阻補償法，通過對柵極電阻的補償，使得多管之間的動

3、態(tài)性能均衡，通過仿真驗證了該方法在IGBT并聯(lián)中的可執(zhí)行性。
　　 在感應(yīng)加熱基本原理的基礎(chǔ)上，研究了基于變壓器原理的負(fù)載模型，此模型可以反映感應(yīng)線圈和鍋具的等效電路，但是不能反映負(fù)載隨工作頻率變化的缺點，本文提出了基于網(wǎng)絡(luò)阻抗的動態(tài)負(fù)載模型，該模型能夠很好的反映工作頻率和功率的關(guān)系，通過實驗數(shù)據(jù)和軟件仿真，驗證了該模型的準(zhǔn)確性：最后針對負(fù)載隨溫度的變化，提出了基于電磁爐的自適應(yīng)恒溫控制；根據(jù)檔位的輸入和鍋具溫度的反饋，自適應(yīng)的