20KW中频感应加热电源设计：IGBT技术应用

"中频感应加热电源的设计(毕业设计参考1)" 这篇毕业设计论文主要探讨了中频感应加热电源的设计，该电源在多个工业领域如熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接以及表面热处理等方面有广泛应用。设计者吴科虎在电气工程及其自动化专业导师何少佳的指导下，完成了20KW中频感应加热电源的研制。 中频感应加热电源的核心是其高效的工作原理，能实现快速加热且可控性良好，有利于提升生产效率并实现自动化生产流程。本设计选用IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为关键的开关元件，这种器件适用于10Hz到10kHz的工作频率范围。电源系统包括整流器、滤波器和逆变器三个部分。 整流器部分采用了不可控的三相全桥式整流电路，将交流电转化为直流电。滤波器由两个电解电容和一个电感构成的Ⅱ型滤波器，同时执行滤波和无源功率因数校正，以减少对电网的影响。逆变器则通过PWM（脉宽调制）控制器SG3525A来控制四个IGBT的开关状态，实现直流到交流的转换。 SG3525A是一款功能强大的PWM控制器，具备宽范围的工作频率调整、死区时间可调、输入欠电压锁定和双路输出电流控制等功能。而驱动IGBT的光耦合器HCPL-316J因其高速开关特性（500ns）、光隔离、故障状态反馈以及可配置的自动复位和自动关闭功能，成为优选的驱动元件。 在实际调试过程中，设计的原理样机成功实现了设计任务书规定的基本功能，同时为了适应不同负载的功率需求，还设计了功率可调功能，这超出了原始设计任务的要求。关键词包括感应加热电源、串联谐振、逆变电路和IGBT，这些都是设计中的关键技术点。 这篇毕业设计深入探讨了中频感应加热电源的硬件设计和控制策略，对于理解这种电源的工作原理和技术实现提供了详尽的参考。