利用sg3525實現調頻控制的感應加熱電源

1、利用利用SG3525SG3525實現調頻控制的感應加熱實現調頻控制的感應加熱電源電源1.1.引言引言：感應加熱技術具有加熱溫度高、加熱效率高、速度快、加熱溫度容易控制、易于實現機械化、自動化、無空氣污染等優(yōu)點，現在感應加熱電源已廣泛用于金屬熔煉、透熱、熱處理和焊接等工業(yè)過程。根據功率調節(jié)量的不同感應加熱電源有多種調功方式，調頻調功是通過改變逆變器工作頻率從而改變負載輸出阻抗以達到調節(jié)輸出功率的目的[1]。這種調功方式控制比較簡單，可以對

2、電路的工作頻率進行直接控制，而且能對功率連續(xù)調整。本文正是基于調頻調功這種方式，由PWM控制芯片SG3525控制實現的加熱電源。2.2.主電路拓撲結構和控制原理：主電路拓撲結構和控制原理：2.12.1主電路結構：主電路結構：本文設計的感應加熱電源為串聯諧振式全橋IGBT逆變電源，其逆變主電路結構如圖1所示。輸入采用三相ACDC不控整流，輸出采用負載串聯諧振式全橋DCAC逆變電路。整流輸出的電壓經高壓大電容C1濾波，逆變器主開關器件Q1、

3、Q2、Q3、Q4為IGBTD1、D2、D3、D4為反并聯二極管。SG3525是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片。其輸出驅動為推拉輸出形式，增加了驅動能力；內部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器；有過流保護功能；頻率可調，同時能限制最大占空比[3]。3.23.2控制電路設計控制電路設計控制電路原理框圖如圖4所示控制電路采用負載電流閉環(huán)控制。正常工作時，負載電流跟蹤電流給定值，經過PI調節(jié)器產生電壓信號，

4、該電壓信號控制3525改變驅動頻率從而改變負載電流頻率，使負載電流跟蹤電流給定。為了防止開關器件換流開通時造成較大的尖峰電流，控制逆變器開關工作頻率略大于負載固有諧振頻率，為此在控制電路中還增加了相位限制電路，以保證加熱電源工作在弱感性狀態(tài)。圖4控制電路原理圖3.2.1電源的啟動電源穩(wěn)態(tài)運行時的狀態(tài)和啟動時是不同的，在電路剛啟動時，希望負載的工作功率從小到大逐漸增大，這樣就需要軟啟動[4]。軟啟動的實現是通過緩慢調整負載工作頻率來實現的

5、，具體電路如圖5所示。圖5電源啟動電路圖3525形成的控制脈沖信號頻率f由下式決定：f=1CT(0.7RT3RD)；式中CT是5腳上的連接電容RT是6腳上的連接電阻，RD是5腳和7腳之間的連接電阻。通過改變6號腳的電流大小，實際上就等效于改變RT的大小，由公式可知，這樣就也就調節(jié)了SG3525輸出的控制信號頻率。如圖5所示，當三極管T導通時，電容C接地，這時6號腳電流最大，輸出的控制信號頻率最高，功率最??；當T由導通變?yōu)榻刂習r，電容C開