全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源的制作方法

文档序号:8137856阅读:614来源:国知局
专利名称:全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源的制作方法
技术领域
本发明涉及一种数字电源领域用于塑料行业物料熔炼上的装置,具体涉及一种全 数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源。
背景技术
感应加热电源在加热过程中,由于负载温度升高和炉料熔化等因素,负载等有效 参数将发生变化,从而引起负载固有谐振频率的变化,使电磁加热电源的有功功率降低,加 热效果下降;为了使逆变器在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态下工作,感应加 热电源中应采用频率跟踪技术。传统的基于芯片CD4046的模拟锁相环,存在着频率跟踪范围较窄、动态响应较 慢、可靠性差、死区时间需要用辅助电路实现等一些缺点;随着芯片技术的不断发展,人们 逐渐致力于发展基于芯片控制的数字化感应加热电源,采用这种数字化设计的方法具有设 计灵活、修改方便和易于实现的优点,在感应加热领域中,数字化控制已是一个发展的方 向。本发明采用单片机来实现数字化控制,具有结构简单,安全可靠,输出功率恒定的优点。

发明内容
本发明专利的目的是提供一种全数字程序控制的,系统稳定性高,柔性好的全数 字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源。上述的目的通过以下的技术方案实现全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其组成包括基板,所述的基板上装有 电压反馈单元电路和电流反馈单元电路,所述的电压反馈单元电路通过模数转换ADC连接 中央处理器单元电路,所述的电流反馈单元电路通过相位锁定连接中央处理器单元电路, 所述的中央处理器单元电路分别连接在线测试JTAG接口单元电路、复位电路、震荡OSC单 元电路、频率跟踪电路和电源单元电路,所述的频率跟踪电路连接缓冲驱动单元电路,所述 的缓冲驱动单元电路连接隔离驱动单元电路。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的基板上设有接口、在线 烧写接口、反馈接口、驱动接口,所述的反馈接口包括接口 A和接口 B,所述的驱动接口包括 接口 C和接口 D。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的电源单元电路的主电路 包括空气开关、三相整流桥电路、滤波电路、半桥逆变电路和输出负载电路;所述的电源单 元电路中的电源在空气开关处弓I出单相电路为电源板供电。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的电源单元电路包括芯 片TPS7333,缓冲驱动单元电路中包括完成对PWM波缓冲的功能的74LVC245芯片,中央 处理器单元电路中包括完成全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源的全数字程序控制 PIC18F4520 芯片。有益效果
1.本发明通过在线烧写接口实现串口通讯,并完成系统程序的烧写;缓冲驱动单 元电路中的74LVC245芯片完成对PWM波缓冲的功能,中央处理器单元电路中的PIC18F4520 芯片完成全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源的全数字程序控制,由于特定芯片的配 合形成了显著的效果,使得本发明能实现精确控制,可构成低成本、高精度的动态测量控制 加热装置。2.本发明是利用中央处理单元电路中的主芯片PIC18F4520方便地完成控制系统 的监测和控制工作;ADC能自动完成整个电源的电压调节过程,霍尔传感器能够对电流进 行检测以实现相位锁定。


附图1是本产品的结构示意图。附图2是本产品的主电路原理图。附图3是电源单元电路图。附图4是IGBT驱动电路图。附图5是JTAG在线测试电路图。附图6是单片机系统原理图。附图7是驱动缓冲电路原理图。根据电子线路制图的规定,相同标记的电路之间具有连接关系。
具体实施例方式实施例1 全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其组成包括基板1,所述的基板1上 装有电压反馈单元电路2和电流反馈单元电路3,所述的电压反馈单元电路2通过模数转换 ADC连接中央处理器单元电路5,所述的电流反馈单元电路3通过相位锁定6连接中央处理 器单元电路5,所述的中央处理器单元电路5分别连接在线测试JTAG接口单元电路7、复位 电路8、震荡OSC单元电路9、频率跟踪电路21和电源单元电路11,所述的频率跟踪电路连 接缓冲驱动单元电路10,所述的缓冲驱动单元电路10连接隔离驱动单元电路20。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的基板1上设有接口 12、 在线烧写接口 13、反馈接口 14、驱动接口 15,所述的反馈接口 14包括接口 A16和接口 B17, 所述的驱动接口 15包括接口 C18和接口 D19。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的电源单元电路包括芯 片TPS7333,缓冲驱动单元电路中包括完成对PWM波缓冲的功能的74LVC245芯片,中央 处理器单元电路中包括完成全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源的全数字程序控制 PIC18F4520 芯片。所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,所述的电源单元电路的主电路 包括空气开关、三相整流桥电路、滤波电路、半桥逆变电路和输出负载电路;所述的电源单 元电路中的电源在空气开关处弓I出单相电路为电源板供电。
权利要求
1.一种全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其组成包括基板,其特征是所 述的基板上装有电压反馈单元电路和电流反馈单元电路,所述的电压反馈单元电路通过模 数转换ADC连接中央处理器单元电路,所述的电流反馈单元电路通过相位锁定连接中央处 理器单元电路,所述的中央处理器单元电路分别连接在线测试JTAG接口单元电路、复位电 路、震荡OSC单元电路、频率跟踪电路和电源单元电路,所述的频率跟踪电路连接缓冲驱动 单元电路,所述的缓冲驱动单元电路连接隔离驱动单元电路。
2.根据权利要求1所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其特征是所述 的基板上设有接口、在线烧写接口、反馈接口、驱动接口,所述的反馈接口包括接口 A和接 口 B,所述的驱动接口包括接口 C和接口 D。
3.根据权利要求1或2所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其特征是 所述的电源单元电路包括芯片TPS7333,缓冲驱动单元电路中包括完成对PWM波缓冲的功 能的74LVC245芯片,中央处理器单元电路中包括完成全数字频率跟踪逆变式电磁感应加 热电源的全数字程序控制PIC18F4520芯片。
4.根据权利要求1或2所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其特征是 所述的电源单元电路的主电路包括空气开关、三相整流桥电路、滤波电路、半桥逆变电路和 输出负载电路;所述的电源单元电路中的电源在空气开关处引出单相电路为电源板供电。
5.根据权利要求3所述的全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源,其特征是所述 的电源单元电路的主电路包括空气开关、三相整流桥电路、滤波电路、半桥逆变电路和输出 负载电路;所述的电源单元电路中的电源在空气开关处引出单相电路为电源板供电。
全文摘要
全数字频率跟踪逆变式电磁感应加热电源。传统的基于芯片CD4046的模拟锁相环,存在着频率跟踪范围较窄、动态响应较慢、可靠性差、死区时间需要用辅助电路实现等一些缺点。本产品组成包括基板(1),基板上装有电压反馈单元电路(2)和电流反馈单元电路(3),电压反馈单元电路通过模数转换ADC(4)连接中央处理器单元电路(5),电流反馈单元电路通过相位锁定(6)连接中央处理器单元电路,中央处理器单元电路分别连接在线测试JTAG接口单元电路(7)、复位电路(8)、震荡OSC单元电路(9)、频率跟踪电路(21)和电源单元电路(11),所述的频率跟踪电路通过缓冲驱动单元电路(10)连接隔离驱动单元电路(20)。本发明用于塑料行业物料熔炼上。
文档编号H05B6/04GK102123532SQ20101003243
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者宁继超, 张天勇, 杨林, 贾德利 申请人:哈尔滨理工大学
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1