基于SiC MOSFET超高频感应加热电源研究设计
发布时间：2021-01-30 02:06
相对于传统电阻热效应加热或火焰加热的方式,感应加热是一种节能、高效、安全、环保的先进加热技术。经过几十年来电力电子技术的进步和发展,大容量、高工作频率、高可靠性的感应加热电源成为现今的研究热点。本文以兆赫兹级LLC感应加热电源为研究对象,采用新型宽禁带半导体SiC MOSFET器件,研究比较分时控制和并行控制下SiC MOSFET的关断损耗,对实际的超高频感应加热电源研究很有价值。同时锁相环技术在超高频感应加热电源中必不可少,本文通过FPGA实现数字锁相功能,并改善了根据负载谐振频率变化动态分频的性能,从而扩大数字锁相环的锁相范围。本文第一章对感应加热电源的背景、原理以及国内外在高频领域的研究现状、发展趋势进行介绍,在介绍过相关高频感应加热电源拓扑的基础上,分析了本课题的研究内容和意义。第二章首先介绍了本文采用的电压型感应加热电源拓扑及其工作原理,比较分析了LC谐振负载和LLC谐振负载各自的负载特性及其优缺点,考虑到LLC结构不需要外加负载匹配变压器以及易于提高系统功率的特点,最后决定采用LLC谐振负载。然后介绍了分时控制和并行控制两种工作时序,通过两种理论方法计算比较了分时控制和并行...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
感应加热原理图
浙江大学硕士学位论文第2章感应加热电源拓扑及原理分析11负载品质因数Q为：rLQR=(2-3)那么等效阻抗Z的幅值可以计算得到：2020ZR1Q()=+(2-4)利用mathcad软件可以绘制Z关于ω的幅频特性和相频特性。图2.5LC负载幅频特性图2.6LC负载相频特性根据图2.5和图2.6可以发现在谐振频率ω0处，谐振阻抗等于负载R，此时阻抗最校当ω<ω0时，LC负载呈容性；当ω>ω0时，LC负载呈感性。由于实际的感应加热电源工作在感性状态，因此绘制了感性区域的负载输出特性。图2.7LC负载输出特性归一化后可以看出在谐振点的功率因数、输出功率和输出电压都达到最大值，最大输出功率为:|Z|/Rθ
浙江大学硕士学位论文第2章感应加热电源拓扑及原理分析11负载品质因数Q为：rLQR=(2-3)那么等效阻抗Z的幅值可以计算得到：2020ZR1Q()=+(2-4)利用mathcad软件可以绘制Z关于ω的幅频特性和相频特性。图2.5LC负载幅频特性图2.6LC负载相频特性根据图2.5和图2.6可以发现在谐振频率ω0处，谐振阻抗等于负载R，此时阻抗最校当ω<ω0时，LC负载呈容性；当ω>ω0时，LC负载呈感性。由于实际的感应加热电源工作在感性状态，因此绘制了感性区域的负载输出特性。图2.7LC负载输出特性归一化后可以看出在谐振点的功率因数、输出功率和输出电压都达到最大值，最大输出功率为:|Z|/Rθ
本文编号：3008027
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
感应加热原理图
浙江大学硕士学位论文第2章感应加热电源拓扑及原理分析11负载品质因数Q为：rLQR=(2-3)那么等效阻抗Z的幅值可以计算得到：2020ZR1Q()=+(2-4)利用mathcad软件可以绘制Z关于ω的幅频特性和相频特性。图2.5LC负载幅频特性图2.6LC负载相频特性根据图2.5和图2.6可以发现在谐振频率ω0处，谐振阻抗等于负载R，此时阻抗最校当ω<ω0时，LC负载呈容性；当ω>ω0时，LC负载呈感性。由于实际的感应加热电源工作在感性状态，因此绘制了感性区域的负载输出特性。图2.7LC负载输出特性归一化后可以看出在谐振点的功率因数、输出功率和输出电压都达到最大值，最大输出功率为:|Z|/Rθ
浙江大学硕士学位论文第2章感应加热电源拓扑及原理分析11负载品质因数Q为：rLQR=(2-3)那么等效阻抗Z的幅值可以计算得到：2020ZR1Q()=+(2-4)利用mathcad软件可以绘制Z关于ω的幅频特性和相频特性。图2.5LC负载幅频特性图2.6LC负载相频特性根据图2.5和图2.6可以发现在谐振频率ω0处，谐振阻抗等于负载R，此时阻抗最校当ω<ω0时，LC负载呈容性；当ω>ω0时，LC负载呈感性。由于实际的感应加热电源工作在感性状态，因此绘制了感性区域的负载输出特性。图2.7LC负载输出特性归一化后可以看出在谐振点的功率因数、输出功率和输出电压都达到最大值，最大输出功率为:|Z|/Rθ
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