50kHz IGBT串联谐振感应加热电源的数字化控制研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了50kHz IGBT串联谐振感应加热电源的设计与研制，由西安理工大学的倪徐良撰写，李守智教授指导。论文关注于IGBT在大功率、高频串联谐振感应加热电源中的应用，强调了数字化控制系统的重要性，并使用TI公司的TM320F2812 DSP芯片进行控制系统的实现。内容涵盖了负载特性分析、调功方式选择、安全运行状态的确定、主电路参数设计、Matlab/Simulink仿真实验以及数字控制策略的探讨，包括晶闸管相控触发、数字锁相环(DPLL)和数字PI积分分离控制方法。实验结果验证了理论分析的准确性和控制方案的可行性。" 这篇论文详细阐述了串联谐振感应加热电源的技术背景和设计过程。感应加热电源利用电磁感应产生热量，广泛应用于金属工件的热处理。在大功率和高频条件下，IGBT作为开关器件，因其高效、快速开关特性成为研究焦点。论文首先分析了串联谐振型感应加热电源的负载特性和调功方式，选择了相控整流调功作为控制策略，以确保电源的稳定运行。 接着，论文深入探讨了串联谐振逆变器在感性和容性状态下的工作机理，确保了系统在各种工况下的安全运行。通过MATLAB/Simulink软件，作者进行了系统建模和仿真，研究了半压启动模式以及锁相环频率跟踪和功率调节的能力。 在数字控制系统部分，论文详细介绍了基于DSP的晶闸管相控脉冲触发和DPLL的工作原理，对比了不同方法的优缺点。作者提出了采用数字PI积分分离的控制策略，这种策略能更精确地控制感应加热电源的功率输出。 论文采用了TI公司的TM320F2812 DSP芯片构建了控制系统硬件，并编写了相应的控制程序。最后，通过实际试验验证了设计的正确性和控制方案的实用性，为IGBT串联谐振感应加热电源的数字化控制提供了理论基础和技术参考。 关键词涉及感应加热、串联谐振、DSP技术、IGBT，显示了论文的核心研究内容。这篇论文对于理解IGBT在感应加热电源中的应用，以及数字化控制技术在电力电子设备中的发展具有重要意义。