新型感应加热电源调功技术与比较

"本文主要探讨了感应加热电源的调功方式，包括直流调功和逆变调功，并详细分析了频率调制(PFM)、脉冲密度调制(PDM)和脉冲宽度调制(PWM)这三种逆变调功方式的优缺点。文章指出，直流调功虽然功率调节线性好，但实施起来较为复杂，特别是在需要功率因数校正时。逆变调功中的PWM调功方法因其良好的调节线性和大范围的功率调整能力而被广泛应用，但实现软开关的难度较大。此外，文中还提到了传统移相PWM调功的矛盾，即电容缓冲效果与软开关实现之间的冲突，这限制了其在某些工作条件下的应用。" 感应加热电源是电力电子领域中的一种重要设备，广泛应用于金属加工等领域。其工作原理基于电磁感应，通过AC/DC/AC变换对工件进行高效、均匀的加热。功率控制是感应加热电源的核心部分，因为它需要根据负载条件和加热工艺的需求进行动态调整。 直流调功方式通常有两种实现途径：输入可控整流和斩波调压。前者通过调整输入侧的可控整流电路来改变功率，后者则是通过DC/DC变换器调节输出电压。直流调功的优势在于能实现大范围且线性良好的功率调节，但它需要在逆变桥前级添加可控电路，且在功率因数校正时面临挑战。 逆变调功方式则更为复杂，主要包括频率调制、脉冲密度调制和脉冲宽度调制。频率调制通过改变逆变开关管的开关频率来调整输出阻抗，实现功率控制，它简单且易于实现软开关，但功率调节线性不佳且调节范围有限。脉冲密度调制通过控制脉冲数量来控制平均功率，实现过程简单，但由于加热的间断性，可能影响加热效果。脉冲宽度调制是最常见的调功方式，通过改变开关管的导通时间来调节功率，具有良好的线性和大范围的调节能力，但实现软开关较为困难。 传统移相PWM调功方法中，上下桥臂的开关管驱动脉冲互补，通过相位差控制来调节输出功率。然而，这种方式在追求软开关的同时，需要在驱动脉冲之间设置死区，这可能导致电容未完全放电时另一开关开通，引发电流尖峰和开通损耗，限制了调功的有效性。 文章作者提出了对现有调功方式的比较和一种新型的、更优化的功率控制策略，但具体细节并未在摘要中给出。这种新型调功方式旨在解决现有方法的局限性，提高感应加热电源的工作效率和控制精度。对于从事中频炉设计和电力电子技术研究的人员，理解这些调功方式的优缺点以及它们在实际应用中的挑战至关重要。