磁加热技术的设计与研究.doc

摘要:感应加热主要用于有色金属熔炼和热处理工艺，其加热速度快、效率高、可控性好以及易于实现自动化、机械化等优点，广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产过程中，成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻、飞机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。

本课题研究的是20KW的感应加热电源应用TGBT作为开关装置，它由滤波器、逆变器、和整流器组成。整流器应用不可控三相全桥式整流电路。滤波器用一个电感和两个电解电容组成无源功率因数校正和Ⅱ型滤波器滤波。逆变器主要是由PWM控制器SG3525A控制四个IGBT的导通和关断，实现交直流转换，可在10 Hz～10 kHz频率段工作。

本课题主要由光电耦合器HCPL-316J和PWM控制器SG3525A的驱动电路芯片组成。使用SG3525A的控制性能，在研究过程中，具有广泛的频率可调，可调死区时间，输入欠压锁定和双输出电流。 HCPL-316J具有快速开关速度（500ns的），光隔离故障状态反馈，可以配置为自动复位，自动关机，所以我选择了它作为IGBT的驱动。

关键词：中频感应加热电源;TGBT;逆变电路

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题意义-1

1.1.1 课题主要内容-1

1.2中频感应加热电源的发展和趋势-1

1.2.1中频逆变电源的特点-1

1.2.2国内外感应加热技术的现状-2

2感应加热及感应加热电源的原理-2

2.1感应加热原理-2

2.1.1感应加热技术的发展趋势-2

2.1.2感应加热技术的优点-3

2.1.3磁感应与感应加热-3

2.1.4电流透入深度与驱肤效应-4

2.2感应加热电源的工作原理-5

2.2.1串并联谐振逆变器的分析-5

2.2.2串并联谐振逆变器的比较-6

2.2.3电路的功率调节原理-7

2.2.4本课题设计原理图-7

3 感应加热电源控制系统的设计-8

3.1感应加热电源主回路设计-8

3.1.1感应加热电源主回路的结构图-8

3.1.2部分整流电路的分析-9

3.1.3部分逆变电路的分析-10

3.1.4系统主回路的元器件选择-12

3.3控制电路设计-13

3.3.1PWM2SG3525的结构特性-13

3.3.2电流互感器原理及测试方法-15

3.3.3电流互感器的选择及整流电路的相关参数-15

3.4驱动电路的研究-15

3.4.1IGBT对栅极驱动电路的要求-15

3.4.2过压保护-16

3.4.3过流保护-16

4数据处理-17

5结论-18

6致谢-19

7参考文献-20