| 毕业设计 中频感应加热电源的设计，共46页，24886字。 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 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 对开关特性的影响及选择 25 5.2 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 附录一 整体电路原理图 39 附录二控制电路PCB 40 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 |
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