IGBT超音频串联移相调功感应加热电源的研究

个人资料整理仅限学习使用摘要..................................................................... Abstract . (I)1绪论................................................. 错误！未定义书签。

1.1感应加热的发展及应用01.2 感应加热技术国内外现状及其发展趋势11.2.1 国外现状11.2.2 国内现状21.2.3 现代感应加热技术发展趋势22感应加热原理及其主要拓扑结构分析与应用 (4)2.1基本原理42.1.1 感应加热原理42.1.2 基于感应加热的效应52.2 感应加热系统组成及分析72.3 逆变电源拓扑基本结构及其特性83主电路元件的选择和设计 (11)3.1功率开关器件的选择及参数设定113.2 EMI滤波环节的设计133.3共模抑制电路的设计143.4整流器设计163.4.1电路结构163.4.2 工作原理163.5 电容桥臂的选择183.6 缓冲电路的设计193.6.1缓冲电路的设计193.6.2负载谐振电路参数的分析计算21参考文献： (22)摘要近几十年以来，随着科学技术的提高以及更先进器件的发展与应用，对感应加热逆变电源的发展产生了巨大影响，体积更小、重量更轻、电路简单、高效节能、携带方便、负载适应范围大成为感应加热装置发展的方向。

感应加热技术在国外发展比较迅猛，尤其是欧美和同本等国家，在资金和技术等方面更具有优势，所以他们在感应加热领域，对于高频和超高频产品的开发方面基本上代表了感应加热技术上的最高水平.但是对小工件的热处理，需要感应加热装置功率更加集中，输出频率更高，频率的提高对感应加热效率的提高具有显著意义。

所以，提高感应加热的功率和频率，一直是感应加热领域研究的重点与需要解决的难点。

超高频感应加热的突出特点为：利用IGBT功率器件设计的超高频逆变电源，可连续工作，可靠性高；重量轻，体积小，操作携带方便；效率高，功耗低，更加节能；可加热物体体积更小，可加热超小型器件；加热更加集中，加热均匀。

大功率IGBT模块并联特性及缓冲电路研究1. 本文概述随着现代电力电子技术的快速发展，大功率绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块在电力系统、工业控制、新能源等领域中发挥着越来越重要的作用。

特别是在高电压、大电流的应用场合，单个IGBT模块往往难以满足系统的功率需求，将多个IGBT模块并联使用成为了一种常见的解决方案。

IGBT模块在并联运行时会出现诸如均压均流问题、热平衡问题以及开关特性不一致等问题，这些问题不仅影响系统的稳定性和可靠性，还可能缩短模块的寿命。

本文针对大功率IGBT模块并联运行时的特性和问题展开研究，重点分析并联模块之间的电压和电流分配不均的机理，以及由此引发的热平衡问题和开关特性不一致现象。

进一步地，本文将探讨缓冲电路的设计和优化，以解决并联运行中的这些问题。

缓冲电路能够有效地抑制电压和电流的峰值，降低开关过程中的损耗，从而提高系统的效率和可靠性。

本文将通过理论分析和仿真验证，提出一种适用于大功率IGBT模块并联运行的缓冲电路设计方案，并对该设计方案的性能进行评估。

本文的结构安排如下：介绍IGBT模块的基本原理和工作特性，以及并联运行时的问题和挑战分析并联模块间电压和电流分配不均的机理，以及热平衡问题和开关特性不一致现象的产生原因接着，详细阐述缓冲电路的设计原理和优化方法通过仿真实验验证所提出缓冲电路设计方案的有效性和可行性总结全文并提出进一步的研究方向。

2. 模块基础理论绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种高压、大电流的功率半导体器件，广泛应用于电力电子装置中。

IGBT模块的工作原理涉及三个基本过程：导通、截止和开关。

在导通状态下，IGBT作为一个功率开关，允许电流流过而在截止状态下，则阻止电流流过。

IGBT的开关速度和效率是其关键性能指标。

当IGBT模块并联使用时，可以实现更高的功率输出。

模块间的并联特性对整体性能有显著影响。

利用SG3525实现调频控制的感应加热电源1.引言：感应加热技术具有加热温度高、加热效率高、速度快、加热温度容易控制、易于实现机械化、自动化、无空气污染等优点，现在感应加热电源已广泛用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业过程。

根据功率调节量的不同感应加热电源有多种调功方式，调频调功是通过改变逆变器工作频率从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的[1]。

这种调功方式控制比较简单，可以对电路的工作频率进行直接控制，而且能对功率连续调整。

本文正是基于调频调功这种方式，由PWM控制芯片SG3525控制实现的加热电源。

2.主电路拓扑结构和控制原理：2.1 主电路结构：本文设计的感应加热电源为串联谐振式全桥IGBT逆变电源，其逆变主电路结构如图1所示。

输入采用三相AC/DC不控整流，输出采用负载串联谐振式全桥DC/AC逆变电路。

整流输出的电压经高压大电容C1滤波，逆变器主开关器件Q1、Q2、Q3、Q4为IGBT,D1、D2、D3、D4为反并联二极管。

图1 主电路结构图2.2控制原理调频控制的原理就是：通过改变逆变器开关频率来改变输出阻抗以达到调节输出功率的目的。

串联谐振等效电路图如图2所示。

图2 负载等效电路图负载等效阻抗为Z=1/jωC +jωL+R ；则|Z|= =，其中f=1/（2π）谐振频率。

f=f0时，负载等效阻抗最小，|Z| =R，此时功率输出最大；f >f0时，负载呈感性，且频率越大感抗越大，功率减小；f<F0时，负载呈容性，且频率越小容抗越大，功率减小[2]。

图3为负载功率随频率变化的曲线(图中f0为负载谐振频率；f为负载工作频率；P0为负载谐振状态下的功率；P为负载工作时的功率。

图3 负载功率虽负载工作频率变化的曲线3 控制电路设计3.1 SG3525简介SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片。

其输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器；有过流保护功能；频率可调，同时能限制最大占空比[3]。

IGBT 中频电源的原理工频加热技术与其它各种物理加热技术相比，确实具有较高的效率，但存在一些明显的不足。

在现代工业的金属熔炼、热处理、焊接等过程中，感应加热被广泛应用。

感应加热是根据电磁感应原理，利用工件中涡流产生的热量进行加热的，它加热效率高、速度快、可控性好，易于实现高温和局部加热[1]。

随着电力电子技术的不断 成熟，感应加热技术得到了迅速发展。

本文设计的70KW /500HZ 中频感应加热电源采用IGBT 串联谐振式逆变电路，能够实现频率自动，电路结构简单，高效节能。

2.1 整流电路的设计中频电源采用三相全控桥式整流电路，它的输出电压调节范围大而移相控制角的变化范围小，有利于系统的自动调节，输出电压的脉动频率较高可以减轻直流滤波环节的负担[2]。

根据设计要求：额定输出功率P =70KW ，输出频率f =500HZ ，进线电压U IN =380V ，取逆变器的变换效率η=0.9。

1） 确定电压额定值U RRM考虑到其峰值、波动、雷击等因I T(AV)=0.368×I d额定电压1600V ，额定电流200A 的整流模块。

2.2 逆变电路的设计逆变电路是由全控器件IGBT 构 成的串联谐振式逆变器，两组全控器件V 1、V 4和V 2、V 3交替导通，输出所需要的交流电压。

IGBT 的主要参数有最高集射极电压（额定电压）、集射极电流等[3]。

1） 确定电压额定值U CEPIGBT 的输入端与电容相并联，起到了缓冲波动和干扰的作用，因此安全系数不必取得很大，一般取安全系数α=1.1平波后的直流电压：E d =380V ×2×α=590V关断时的峰值电压：U CESP =(590×1.15+150)×α=912V式中1.15为电压保护系数， 150为L t i d d 引起的尖峰电压。

令U CEP ≥U CESP ,并向上靠拢IGBT 等级，取U CEP =1200V 。

IGBT半桥串联谐振高频感应焊接电源
张泰峰;宋圣阳;周香全;郭秉楠;李振超;苗雷星
【期刊名称】《南开大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(042)002
【摘要】针对传统高频感应焊接电源存在开关损耗大、功率因数低、大功率输出电路稳定性差的问题,设计一种以IGBT为开关管的半桥串联谐振高频感应焊接电源,并制造试验样机一台,实验结果表明该设计方案采用新颖频率追踪电路保证了开关元件在各种负载条件下可靠工作在零电流软开关状态,并且利用自动稳压电路使整机工作可靠性得到提高.
【总页数】5页(P77-81)
【作者】张泰峰;宋圣阳;周香全;郭秉楠;李振超;苗雷星
【作者单位】南开大学物理科学学院,天津,300071;南开大学物理科学学院,天津,300071;南开大学物理科学学院,天津,300071;南开大学物理科学学院,天
津,300071;南开大学物理科学学院,天津,300071;南开大学物理科学学院,天
津,300071
【正文语种】中文
【中图分类】TML
【相关文献】
1.倍频分时控制IGBT180 kHz/50 kW高频感应焊接电源 [J], 沈锦飞;惠晶;吴雷;颜文旭
2.半桥式IGBT逆变焊接电源输出容量计算及变压器参数设计 [J], 王军波;孙振国;陈强;崔青;张义
3.串联谐振式焊接电源的设计 [J], 张光先;尹海
4.普通半桥与串联谐振半桥中变压器的对比分析 [J], 吕富勇;王芹
5.IGBT半桥串联谐振型感应加热电源调频调功技术研究 [J], 陈建
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源
乔攀科;毕淑娥
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2010(047)009
【摘要】介绍一种基于SG3525的半桥串联谐振感应加热电源.阐述了主电路的拓扑结构和控制电路的设计,利用SG3525产生PWM驱动波形,应用负载电流反馈闭环和PI调节实现了电源的调频调功,设计了PID算法,故障保护电路和人机交互,使得操作简单可靠.设计并制作了20kHz/10kW半桥串联谐振感应加热电源,通过加热注塑机进料筒试验,该电源输出电压波形良好,满足性能要求,改变了传统的加热方法,具有容易控制、热效率高、加热速度快等优点.
【总页数】5页(P58-62)
【作者】乔攀科;毕淑娥
【作者单位】华南理工大学,电力学院,广州,510641;华南理工大学,电子与信息学院,广州,510641
【正文语种】中文
【中图分类】TM924.5
【相关文献】
1.基于SG3525调频控制的超声波电源 [J], 屈百达;马久祥;杜松
2.基于调频控制的LLC型感应加热电源的研究 [J], 李金刚;许新云
3.基于FPGA的调频调功感应加热电源数字化控制 [J], 段海雁;张光先
4.IGBT半桥串联谐振型感应加热电源调频调功技术研究 [J], 陈建
5.基于SG3525的高频感应加热电源的研究与设计 [J], 李华柏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DSP的高频感应加热电源摘要感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生热效应，使工件表面局部加热继之快速冷却的现代工业淬火技术。

淬火后，工件心部仍保持淬火前的韧性，而表面具有高硬度和高耐磨性的优点。

这种淬火技术的核心部分是智能化感应加热电源。

本文研究了适用于较大直径轴类、中大齿轮淬火的20kHz/10kW电源的设计。

该电源的主电路由三相不可控整流电路和容易频繁启动的串联谐振逆变器组成。

该逆变器的功率开关器件采用金属氧化物半导体晶体MOSFET，控制芯片采用TI公司的DSP芯片TMS320F2812。

本文对该感应加热电源进行了整体设计并重点研究了其数字化频率跟踪和功率控制技术。

论文首先介绍了串联感应加热电源的工作原理，具体分析了串联逆变器在感性、谐振、容性三种工作情况下功率器件的开关状态，然后根据软开关技术及MOSFET的特性设计了感性移相功率控制，并具体介绍了感性状态下移相PWM功率调节的方法，还采用MATLAB/SIMULINK仿真对所设计的功率调节方法进行了验证。

在感应加热电源硬件电路设计方面，采用了以TMS320F2812为核心的控制采样电路及MOSFET驱动电路，完成了电路的整体设计。

关键词感应加热电源; MOSFET; 感性移相PWM调功; 数字锁相环;DSPHigh frequency induction heating power supplybased on DSPAbstractBased on the thermal effects ,induction current can heat the surface of the work piece, make the surface heat fast and then refrigerate quickly. This modern industrial quenching technology is called induction heating surface hardening. After quenching, the heart still keep the toughness while the surface changed high hardness and wear resistance. The score of the quenching technology is the induction heating power supply.In this dissertation a power supply in 20kHz/10kW is designed, which can be used in the heating of axle and gear. In the power supply, a three-phase uncontrolled rectifier and the series resonance inverter was applied. Metal oxide semiconductor transistor MOSFET used as the inverter switching devices. The TI’s DSP chip TMS320F2812 used as the control chip. The whole induction heating power supply especially the digital frequency tracking and power control were designed.Firstly, the principles of the series power supply system were introduced, the statues of power switch device MOSFET at three working circumstances; inductive, resonant, capacitive was concretely analyzed. On the basis of soft switch technology and the characteristics of MOSFET, inductive phase-shifted PWM power modulation was designed. Then the principle of inductive phase-shifted PWM power control was introduced. The feasibility of power control was confirmed through the MATLAB/SIMULINK.On the hardware circuit side, the system of TMS320F2812, the sampling circuit and the driving circuit of MOSFET were designed.，and I completed the overall design of the circuit.Keywords Induction Heating; MOSFET; Inductive Phase-shifted PWM Power Modulation; DPLL; DSP目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 感应加热电源的理论基础 (1)1.2.1电磁感应定律和焦耳热效应 (1)1.2.2集肤效应 (2)1.3 感应加热电源发展现状与趋势 (3)1.3.1感应加热电源发展与现状 (3)1.3.2感应加热电源发展趋势 (4)1.4 本课题主要目的及内容 (4)第2章高频感应加热电源的结构及原理 (6)2.1 高频感应加热电源的原理结构分析 (6)2.1.1整流电路和滤波电路 (7)2.1.2逆变器电路 (7)2.2感应加热电源谐振电路分析 (8)2.3逆变器结构分析 (10)2.3.1电压型串联形式逆变器 (10)2.3.2电流型并联形式逆变器 (11)2.3.3并联谐振逆变器和串联谐振逆变器的比较 (11)2.4本章小结 (13)第3章高频感应加热电源控制电路 (14)3.1全桥移相逆变器工作原理 (14)3.1.1软开关技术 (14)3.1.2串联谐振逆变器的三种工作状态 (15)3.2频率跟踪技术 (21)3.2.1传统的相位跟踪技术 (21)3.2.2锁相环的基本工作原理 (22)3.3功率调节技术 (24)3.3.1调功方式的分析与选择 (24)3.3.2移相脉冲生成方法 (25)3.4本章小结 (27)第4章感应加热电源电路参数设计及仿真 (29)4.1主电路参数设计 (29)4.1.1三相不控整流滤波参数 (29)4.1.2逆变器及负载参数设计 (31)4.2感应加热电源仿真及仿真分析 (32)4.2.1MATLAB/SIMULINK简介 (32)4.2.2系统仿真模型 (33)4.3本章小结 (35)第5章感应加热电源整体设计 (36)5.1 TMS320F2812控制系统硬件设计 (37)5.1.1DSP芯片的特点 (37)5.1.2 DSP外围电路设计 (38)5.2MOSFET驱动电路 (40)5.2.1IR2110芯片功能介绍 (40)5.2.2 IR2110驱动电路设计 (41)5.3负载电压、电流取样检测电路 (42)5.4 感应加热电源的软件设计 (43)5.4.1 软件开发环境 (43)5.4.2 主程序设计 (44)5.5数字PID控制 (44)5.5.1 PID控制原理 (44)5.5.2 PID控制程序 (46)5.5.3 有功功率计算 (47)5.5.4 有功功率计算程序 (48)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录A英文文献 (54)附录B翻译文献 (70)第1章绪论1.1课题背景感应加热是利用电磁感应原理把电能转化为热能的一种加热方式，是非接触式加热。

第3章IGBT串联不均压分析及措施研究3．1串联IGBT与单管IGBT的性能比较单管IGBT耐压等级的相对有限严重制约了其应用和发展，将多个同种IGBT 模块进行串联使用可以迅速满足装置的电压等级要求。

此外，多个低量级的IGBT串联应用较单管大功率的IGBT在开关动作时间、能量损耗以及工作频率等方面都有着较大的优势。

为了模拟实际应用中断路开关动作不同步的情形，又知当两路驱动信号的延迟小于300ns时，串联!GBT集射极两端不会出现明显的分压失衡现象，这是因为在这个时间段里，每一个IGBT都还没有达到完全饱和状态，故仿真中在两个串联IGBT间设定了一个500ns的延迟，即At=500ns，假定Gl的开通和关断均较G2晚500ns。

仿真实验中，Ud。

=900V，Lload=1 00uH，R3=R4=lO，L。

=1 uH。

文中应用了阻容二极管有源均压法来实现串联IGBT的均压过程，其他参数选取如示C1=100×C iec=100×60nF=6uF，取8uF：C=1/100×C1=C iec=60nF，取62nF：R1+R2<U ces/10I ces=60k故：R2=5940，文中取R2--5100，则有尺l=51kO。

为了能达到良好的均压效果，反馈电阻尺3的选值也比较关键。

可知，集电极电流I c一定时，反馈电阻R3与集射极过电压幅值有着密切的关系，图3．2给出了集射极过电压与反馈电阻的关系。

实际应用中，如果将IGBT的过压阈值设定在其额定电压的95％，则计算可知必须限定集射极过电压不超过120V，故而可以确定R3=2．350。

仿真过程中，文中涉及到的能量损耗包括IGBT及其反并联寄生二极管的开通损耗、通态损耗以及关断损耗。

波形曲线表明，在一定的集电极电流范围内，串联IGBT组合在能量损耗方面有着很明显的优异表现，其总体损耗更是展现出了巨大的优势。

仿真结果从理论上说明了将低量级的IGBT串联应用替代单管大功率的IGBT有着很广泛的应用前景，对大功率应用场合中的断路开关的选择具有二定的指导意义。

感应加热逆变电源设计摘要感应加热可用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等过程，已成为冶金、国防、机械加工等部门及船舶、飞机、汽车等制造业不可缺少的技术。

此外感应加热正不断的进入人们的家庭生活中，例如电磁炉等都是依靠感应加热原理工作的。

感应加热电源的发展趋势是高频化、大容量化、智能化和绿色化。

目前的高频感应加热电源频率在几百千赫左右技术比较成熟。

本文以串联半桥感应加热电源为研究对象，首先在介绍感应加热的原理基础上，阐述了感应加热电源的特点、国内外发展状况及应其发展趋势。

其次介绍了串联全桥逆变电路与串联半桥逆变电路的优缺点, 半桥串联谐振逆变器具有结构简单，控制容易，有良好的经济效益等特点，故此，分析了串联半桥逆变桥的工作原理。

再次，在设计了一个串联半桥逆变电路的基础上，对各个器件的具体电路参数进行计算，并合理选择元器件。

最后，在一台半桥串联谐振电源上，通过改变整流滤波后的电压，测试了桥臂电压波形，并对波形进行简要分析，得出感应加热电源应尽量避免空载等实验结论。

关键词：感应加热；串联谐振；半桥串联谐振逆变器；IGBT；A Design Of Induction Heating Power InverterAbstractInduction be used for metal smelting, diathermy, indispensable technology in metallurgy, defense, machiningand other departments and ships, airplanes, cars and so on. Besides induction cooker, etc. are relying on the principle of induction . The current this paper, the series the basisof introduction of induction series with a series of , on the basis of a series of the specific circuit parameters were calculated for each device, and a reasonable choice ofcomponents. Finally, in a 4△U（2-16）式中 Ud---输入直流电压幅值(V)△U ---电容两端电压变化值,这里允许其电压波动10%,则△U=10%×（Ud2）=10%×5372≈27VUL---电感感应附加电压UL=20%×（Ud 2）=20%×5372≈54Vton---功率开关管导通时间(S)。

0096编号：毕业设计论文课题：中频感应加热电源的设计院（系）：机电与交通工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名：吴科虎学号：020120221指导教师单位：电气工程教研室姓名：何少佳职称：高级实验师题目类型：工程设计√工程技术研究软件开发2006年06月03 日桂林电子工业学院毕业设计说明书摘要中频感应加热以其加热效率高、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点，已在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业得到广泛的应用。

本设计根据设计任务进行了方案设计，设计了相应的硬件电路，研制了20KW中频感应加热电源。

本设计中感应加热电源采用IGBT作为开关器件，可工作在10 Hz～10 kHz频段。

它由整流器、滤波器、和逆变器组成。

整流器采用不可控三相全桥式整流电路。

滤波器采用两个电解电容和一个电感组成Ⅱ型滤波器滤波和无源功率因数校正。

逆变器主要由PWM控制器SG3525A控制四个IGBT的开通和关断，实现DC-AC的转换。

设计中采用的芯片主要是PWM控制器SG3525A和光耦合驱动电路HCPL-316J。

设计过程中程充分利用了SG3525A的控制性能，具有宽的可调工作频率，死区时间可调，具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流。

由于HCPL-316J具有快的开关速度（500ns），光隔离，故障状态反馈，可配置自动复位、自动关闭等功能，所以选择其作为IGBT的驱动。

对原理样机的调试结果表明，所完成的设计实现了设计任务规定的基本功能。

此外，为了满足不同器件对功率需要的要求，设计了功率可调。

这部分超出了设计任务书规定的任务。

关键词：感应加热电源；串联谐振；逆变电路；IGBT桂林电子工业学院毕业设计说明书AbstractThe Intermediate Frequency Induction Heating has been widely applied in melting, casting, bend, hot forging, welding, Surface Heat Treatment due to its advantages of high heating efficiency、high speed、easily controlled、easily being mechanized and automated.The scheme has made a plan of designs based on the task of design, designed corresponding hardware circuit and developed 20kW intermediate frequency induction heating power system.The thesis discusses the Choice of converter scheme in detail. Series Resonance Inverter has another name is Voltage Inverter. Its Output Voltage approaches square wave and load current approaches sine-wave. Inversion must follow the Principles of break before make and there is enough dead-time between turn-off and turn on in order to avoiding direct through in upper and lower bridges.The thesis discussed the Choice of converter scheme in detail as well as introduced the control circuit of this power source and its design principle. Develop 20kW intermediate frequency induction heating power system with switch element IGBT. Make a research on Converter Circuit, control circuit, driver circuit etc.The CMOS chip that is applied in the design is mainly PWM Controller SG3525A and optical coupler Drive Circuit HCPL-316J. The controlled feature of PWM ControllerSG3525A is fully utilized in the process of design, which has wide adjustable operating frequency and dead time, input under voltage lock function and twin channel output current. The optical coupler Drive Circuit HCPL-316J is chosen as the driven of IGBT due to its functions, such as fast switch speed (500ns), optical isolation, the feedback of fault situation, wide operating voltage (15V～30V), automatic reset and automatic close down etc.Key words：Induction heating power supply; series resonance；inverse circuit；IGBT桂林电子工业学院毕业设计说明书目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 感应加热的工作原理 (2)1.2 感应加热电源技术发展现状与趋势 (3)2 感应加热电源实现方案研究 (5)2.1 串并联谐振电路的比较 (5)2.2 串联谐振电源工作原理 (7)2.3 电路的功率调节原理 (8)2.4 本课题设计思路及主要设计内容 (8)3 感应加热电源电路的主回路设计 (9)3.1 主电路的主要设计元器件参数 (9)3.2 感应加热电源电路的主回路结构 (9)3.2.1主回路的等效模型 (10)3.2.2整流部分电路分析 (13)3.2.3逆变部分电路分析 (15)3.3 系统主回路的元器件参数设定 (16)3.3.1整流二极管和滤波电路元件选择 (16)3.3.2IGBT和续流二极管的选择 (17)3.3.3槽路电容和电感的参数设定 (18)4 控制电路的设计 (19)4.1控制芯片SG3525A (19)4.1.1内部逻辑电路结构分析 (20)4.1.2芯片管脚及其功能介绍 (21)桂林电子工业学院毕业设计说明书4.2 电流互感器 (23)5 驱动电路的设计 (24)5.1 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）对驱动电路的要求 (24)5.1.1门极电压对开关特性的影响及选择 (24)5.1.2门极串联电阻R对开关特性的影响及选择 (25)G5.2 IGBT过压的原因及抑制 (25)5.3 IGBT的过流保护 (26)5.3.1设计短路保护电路的几点要求 (27)5.4 集成光电隔离驱动模块HCPL-316J (27)5.4.1器件特性 (27)5.4.2芯片管脚及其功能介绍 (28)5.4.3内部逻辑电路结构分析 (28)5.4.4器件功能分析 (29)5.4.5驱动电路的试验和注意问题 (30)6 辅助直流稳压电源 (31)6.1 三端固定稳压器 (31)6.2 本次设计用的的电源 (32)6.2.1 18伏，15伏稳压电压电源 (32)6.2.2±12伏，±5伏双路稳压电源 (32)6.2.3元器件选择及参数计算 (33)7 硬件调试 (34)8 结论 (35)致谢 (37)参考文献 (38)桂林电子工业学院毕业设计说明书附录一整体电路原理图 (39)附录二控制电路PCB (40)引言随着功率器件的发展，感应加热电源的频率也逐步提高，经历了中频、超音频、高频几个阶段。

摘要感应加热电源在金属熔炼、铸造、锻造、透热、淬火、弯管、烧结、表面热处理、铜焊以及晶体生长等行业得到了广泛的应用。

同时，由于感应加热电源的加热特点，超音频、大功率是感应加热电源领域研究的重点之一。

本文详细介绍了所设计的感应加热电源，它主要包括不控整流，滤波缓冲电路，降压斩波，逆变电路，数字锁相环电路，保护电路和单片机采样显示电路。

而且本文高频感应加热电源的斩波电路和控制电路进行设计中，采用的是专门电压控制型芯片控制和IGBT器件取代原有的模拟控制和晶闸管器件，实现对老装备的更新改造；推出主电路的参数计算公式，建立了系统的等效电路，负载的等效模型并分析了控制电路的结构和原理。

关键词：感应加热；串联谐振；数字锁相环AbstractInduction heating power in metal smelting, casting, forging, heated, quenching, bend, sintering and surface treatment, brazing and crystal growth industries has been widely used。

At the same time, due to the characteristics of inductive heating power, super audio, heating power inductive heating power field study is one of the key。

This paper introduces the design of induction heating power, it mainly includes not controlled rectifier circuit, step-down, filtering buffer chopper, inverter circuits, digital circuit, protect circuit chip and sampling display circuit。