新型感应加热电源调功方式及其动态仿真

本文主要探讨了四路驱动波形在DCCS（Direct Current Chopper System，直流斩波器控制系统）中的应用，特别是在中频炉设计中感应加热电源的调功控制技术。作者韩晓敏、尹海和张光针对感应加热电源的特点，提出了一种新型的调功方式，重点分析了直流调功、逆变调功（包括频率调制PMF、脉冲密度调制PDM和脉冲宽度调制PWM）三种常见的控制策略。 首先，直流调功方式通过可控整流或斩波调压，调整直流电压来控制输出功率，具有大范围调节和较好的线性特性，但需要额外的可控电路，并可能影响功率因数。这种方法对逆变桥前端电路构成要求较高。 其次，逆变调功方式更灵活，主要有以下三种形式： 1. 频率调制（PMF）：通过改变逆变器开关管的开关频率，改变输出阻抗以控制功率，虽然操作简单，但功率线性较差，调节范围有限，且不利于实现软开关。 2. 脉冲密度调制（PDM）：通过控制脉冲的数量来调整平均功率，这种方式实现简单，但因为是间歇加热，可能导致加热效果不佳。 3. 脉冲宽度调制（PWM）：通过调整开关管的导通时间来控制输出功率，类似于普通开关电源的调制，线性好、范围大，但实现软开关困难。 文章提到的传统移相PWM调功方法，是通过桥臂上下开关管的相位错开来控制输出功率，这种方法虽然常见，但并不一定是最优方案。新型调功方式在此基础上寻求改进，可能引入了更先进的控制算法或结构，以提升效率、精度和稳定性。 本文还包含了逆变器的动态仿真部分，如负载电流与电压波形随负载参数变化的情况，以及四路驱动波形在调节输出功率时的变化规律。通过图5和图6，读者可以看到超前臂脉宽对输出功率的影响，以及四路驱动如何协同工作以实现精确的功率控制。图7和图8则展示了不同调功方式下，负载电流电压和驱动波形的具体表现。 这篇文章深入剖析了在中频炉设计中，通过四路驱动波形的DCCS控制系统实现感应加热电源的动态性能优化和功率控制策略，提供了实用的设计和控制技术参考。