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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，
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