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电磁炉主谐振电路研究与功率控制

资料介绍
电源技术论文

电磁炉主谐振电路研究与功率控制
摘要:详细分析了电磁炉主谐振电路的拓扑结构和工作过程,基于模糊控制理论,给出
了负载变化时控制功率稳定的智能控制方法。
    关键词:电磁炉;主谐振电路;模糊控制
引言
由电力电子电路组成的电磁炉(Inductioncooker)是一种利用电磁感应加?原理,对
锅体进行涡流加热的新型灶具。由于具有热效率高、使用方便、无烟熏、无煤气污染、
安全卫生等优点,非常适合现代家庭使用。电磁炉的主电路是一个AC/DC/AC变换器,由
桥式整流器和电压谐振变换器构成,本文分析了电磁炉主谐振电路的拓扑结构和工作过
程。

图1

   
当电磁炉负载(锅具)的大小和材质发生变化时,负载的等效电感会发生变化,这将造
成电磁炉主电路谐振频率变化,这样电磁炉的输出功率会不稳定,常会使功率管IGBT过
压损坏。针对这种情况,本文提出了一种双闭环控制结构和模糊控制方法,使负载变化
时保持电磁炉的输出功率稳定。实际运行结果证明了该设计的有效性和可靠性。

1 电磁炉主电路拓扑结构与工作过程
1.1 电磁炉主电路拓扑结构
电磁炉的主电路如图1所示,市电经桥式整流器变换为直流电,再经电压谐振变换器
变换成频率为20~30kHz的交流电。电压谐振变换器是低开关损耗的零电压型(ZVS)变
换器,功率开关管的开关动作由单片机控制,并通过驱动电路完成。

   
电磁炉的加热线圈盘与负载锅具可以看作是一个空心变压器,次级负载具有等效的电感
和电阻,将次级的负载电阻和电感折合到初级,可以得到图2所示的等效电路。其中R*
是次级电阻反射到初级的等效负载电阻;L*是次级电感反射到初级并与初级电感L相叠
加后的等效电感。
1.2 电磁炉主电路的工作过程
电磁炉主电路的工作过程可以分成3个阶段,各阶段的等效电路如图3所?。研究一个
工作周期的情况,……
电磁炉主谐振电路研究与功率控制
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