双模式工作的感应加热电源研究

发布时间：2020-07-14 06:50

【摘要】：感应加热因安全,卫生,高效,精确等优势被广泛应用于许多加热场合,其在民用领域的应用最为人知的就是电磁炉。现阶段国内外市面上的电磁炉有很大一部分是基于D类逆变器制成,其中使用较多的调功方法包括调频调功(PFM)和调脉冲密度调功(PDM)等。对于电磁炉这种负载品质因数较低且输出功率范围较宽的感应加热工况,PFM调功时低功率阶段工作频率较大,开关损耗明显;此时工作频率偏离负载谐振频率较多,反并联二极管的通态损耗也较为明显。所以本文在高功率阶段应用PFM调功,在低功率阶段应用PDM调功,使低功率阶段电源工作频率恒定。当考虑电压闪变时,小功率范围的PDM调功使得调功周期易于设计。主电路方面,由于低功率PDM调功时应用D类逆变器会使之工作频率较大,开关管的关断损耗和反并联二极管的通态损耗较为明显,所以低功率阶段电路切换到DE类逆变器模式来解决这一问题。DE类逆变器谐振时最大输出功率小于D类逆变器,满足ZVS和ZDS的软开关特性。本文首先对PFM调功过程中电路的通态损耗和开关损耗进行了理论分析,说明了PFM调功低功率阶段电源效率低的原因以及PFM调功和PDM调功相结合方法的优势。其次以IEC电压闪变评价标准为基础,通过对PDM调功周期的合理设计使得电源满足电压闪变评价标准。再者对双模式逆变器的软开关特性进行深入的理论分析,着重研究了PFM调功过程中参数变化对D类逆变器死区时间的影响和开关管驱动脉宽对DE类逆变器ZVS特性的影响,以及DE类逆变器避免反并联二极管通态损耗和减少开关管关断损耗的作用。最后通过PSIM仿真和硬件实验来验证理论分析。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM924.01
【图文】：

绪论和电阻加热的方式，感应加热技术具有安目前已经被广泛于许多工业和民用加热场器的损耗由于各方面的原因增大时，会使作过程中的能量损耗，进而提高电源的效概述原理应加热原理的示意图。电源输出的交变自身会有涡流产生，从而产生热量加热[5感应线圈

所以目前感应加热技术不在民用加热领域也有许多的应特点炉中，相比于明火加热方式的理的电磁炉具有加热效率高，。电磁炉。它的工作频率范围一现超音频静音工作，最高工作出功率一般在 100W~3kW 左右，从而实现不同等级的加热和牌都推出了有 8~10 个功率等级的工作原理图。当线圈通有交有感应电流产生，从而产生热

表 1-1 不同材质锅具参数对比ab.1-1 Parameter comparison of different material cooke铝制 铜制 20k 20k 0.2 0.16 21 20 13 16 常用的逆变器按照开关管数量分类有单管、半损耗少以及电路成本低，由于开关应力的限制。全桥逆变器主要应用于 5kW 以上的感应加热，电路成本也较高。电磁炉的输出功率范围在是 D 类半桥逆变器，其电路结构如图 1-3 所示选择，也是因为半桥逆变器工作在 D 类模式时。S

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 倪之科;;双变压器桥式逆变器电源[J];通信与广播电视;1994年04期

2 聂明;;光伏发电中组串式逆变器汇流方案的讨论[J];电气时代;2018年12期

3 ;探讨逆变器中高频漏电的处理[J];世界电子元器件;2019年01期

4 吴瀚;;简述光伏并网系统核心——光伏逆变器[J];山东工业技术;2019年16期

5 冯瑞雪;张文玲;杨彦杰;贺新;;准Z源逆变器光伏并网系统的研究[J];科技风;2018年01期

6 秦海;;高海拔条件下的光伏逆变器降容研究[J];电子测试;2017年23期

7 革新;;中国四强全球光伏逆变器出货量过半[J];电力设备管理;2018年06期

8 王伯涛;王忠阳;连爱红;;光伏逆变器常见故障及排除方法[J];农村电工;2018年08期

9 崔晓飞;皮一晨;刘欣;刘邦;许中;马智远;;基于混合仿真的逆变器并网测试平台设计与实现[J];电测与仪表;2016年24期

10 苏宏升;林宏健;车玉龙;;多种Z源逆变器的性能对比与应用背景分析[J];控制工程;2017年01期

相关会议论文 前10条

1 ;光伏逆变器有何神奇之处[A];中小型风能设备与应用（2016年第2期 总第22期）[C];2016年

2 章勇高;高彦丽;蔡少华;;一种新型单相升降压微逆变器的研究与设计[A];2014年江西省电机工程学会年会论文集[C];2014年

3 马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;;基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

4 杨立强;丘东元;;一种改进型三相Z-源逆变器[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

5 李德华;余望;张志远;余敬东;;一种新型控制方法在单相逆变器中的应用[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年

6 杨奇;黄文新;胡育文;钱海;;应用于异步起动机的新型L-源逆变器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

7 张超华;汤雨;谢少军;;改进Z源逆变器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

8 朱安远;;关于在逆变器输入侧是否加装外置快熔的探讨[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年

9 张剑;袁晓冬;;分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响[A];第七届电能质量研讨会论文集[C];2014年

10 陈晓高;崔佩聚;;光伏逆变器接入智能电网的要求和技术探讨[A];第七届环境与发展论坛论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 见习记者 鲁珈瑞 通讯员 周姗姗;技术创新领跑全球逆变器市场[N];中国电力报;2018年

2 本报记者 简悦;光伏逆变器有6批次不符标准[N];中国电力报;2018年

3 记者 刘锟;首台单机十兆瓦双向储能逆变器诞生[N];解放日报;2018年

4 本报记者 赵慧芝;华能靖边光伏二期刷新纪录奥秘何在[N];中国改革报;2016年

5 中国工业报记者 杨红英;优于“领跑者” 华能靖边光伏二期项目凭啥？[N];中国工业报;2016年

6 本报记者 于海江 见习记者 白明琴;打造光伏逆变器高端机型[N];中国电力报;2016年

7 见习记者 简悦;瞄准光伏分布式市场[N];中国电力报;2017年

8 本报记者 杨鲲鹏;价格战是光伏平价上网的动力[N];中国电力报;2017年

9 本报记者 郭锦辉;一个80后创业者的“新能源梦”[N];中国经济时报;2017年

10 本报记者 王海霞;家庭光伏是未来方向[N];中国能源报;2017年

相关博士学位论文 前10条

1 张金科;SPWM变流器的离散建模与分岔混沌分析[D];中国矿业大学;2018年

2 马兰;单相非隔离型光伏逆变器及SiC器件应用研究[D];电子科技大学;2018年

3 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年

4 裴雪军;PWM逆变器传导电磁干扰的研究[D];华中科技大学;2004年

5 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年

6 李海山;基于IGCT的中压大容量三电平NPC逆变器PWM技术和缓冲电路的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2005年

7 佟为明;PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;1999年

8 郭倩;面向功率灵活分配的分布式逆变器系统的并联技术研究[D];浙江大学;2016年

9 谭光慧;太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

10 陈艳;光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究[D];重庆大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘星雨;微型光伏逆变器设计及其改进型MPPT方法研究[D];武汉工程大学;2018年

2 许浩;双模式工作的感应加热电源研究[D];西安理工大学;2019年

3 郭斌;光伏并网逆变器室外实证性测试平台的研发与应用[D];西安理工大学;2016年

4 张美;地铁辅助逆变器故障诊断的压缩感知方法研究[D];西安理工大学;2019年

5 刘雪骄;基于逆变器非线性补偿的永磁同步电机参数辨识研究[D];武汉理工大学;2018年

6 王鹏;兆瓦级光伏电站的优化设计[D];沈阳工程学院;2018年

7 王自力;微电网多逆变器并联谐振机理分析及其集群抑制方法研究[D];湖南大学;2018年

8 王毅;无电解电容微型逆变器在光伏发电中的研究[D];南昌大学;2018年

9 王梦谦;基于五电平逆变器的异步电机矢量控制系统研究[D];东北石油大学;2018年

10 李祯;有源钳位五电平逆变器漏电流抑制[D];合肥工业大学;2018年

本文编号：2754647