全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源的製作方法
2023-09-19 14:22:30 2
專利名稱：全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數字電源領域用於塑料行業物料熔煉上的裝置，具體涉及一種全 數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源。
背景技術：
感應加熱電源在加熱過程中，由於負載溫度升高和爐料熔化等因素，負載等有效 參數將發生變化，從而引起負載固有諧振頻率的變化，使電磁加熱電源的有功功率降低，加 熱效果下降；為了使逆變器在功率因數接近或等於1的準諧振或諧振狀態下工作，感應加 熱電源中應採用頻率跟蹤技術。傳統的基於晶片CD4046的模擬鎖相環，存在著頻率跟蹤範圍較窄、動態響應較 慢、可靠性差、死區時間需要用輔助電路實現等一些缺點；隨著晶片技術的不斷發展，人們 逐漸致力於發展基於晶片控制的數位化感應加熱電源，採用這種數位化設計的方法具有設 計靈活、修改方便和易於實現的優點，在感應加熱領域中，數位化控制已是一個發展的方 向。本發明採用單片機來實現數位化控制，具有結構簡單，安全可靠，輸出功率恆定的優點。
發明內容
本發明專利的目的是提供一種全數字程序控制的，系統穩定性高，柔性好的全數 字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源。上述的目的通過以下的技術方案實現全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其組成包括基板，所述的基板上裝有 電壓反饋單元電路和電流反饋單元電路，所述的電壓反饋單元電路通過模數轉換ADC連接 中央處理器單元電路，所述的電流反饋單元電路通過相位鎖定連接中央處理器單元電路， 所述的中央處理器單元電路分別連接在線測試JTAG接口單元電路、復位電路、震蕩OSC單 元電路、頻率跟蹤電路和電源單元電路，所述的頻率跟蹤電路連接緩衝驅動單元電路，所述 的緩衝驅動單元電路連接隔離驅動單元電路。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的基板上設有接口、在線 燒寫接口、反饋接口、驅動接口，所述的反饋接口包括接口 A和接口 B，所述的驅動接口包括 接口 C和接口 D。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的電源單元電路的主電路 包括空氣開關、三相整流橋電路、濾波電路、半橋逆變電路和輸出負載電路；所述的電源單 元電路中的電源在空氣開關處弓I出單相電路為電源板供電。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的電源單元電路包括芯 片TPS7333，緩衝驅動單元電路中包括完成對PWM波緩衝的功能的74LVC245晶片，中央 處理器單元電路中包括完成全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源的全數字程序控制 PIC18F4520 晶片。有益效果
1.本發明通過在線燒寫接口實現串口通訊，並完成系統程序的燒寫；緩衝驅動單 元電路中的74LVC245晶片完成對PWM波緩衝的功能，中央處理器單元電路中的PIC18F4520 晶片完成全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源的全數字程序控制，由於特定晶片的配 合形成了顯著的效果，使得本發明能實現精確控制，可構成低成本、高精度的動態測量控制 加熱裝置。2.本發明是利用中央處理單元電路中的主晶片PIC18F4520方便地完成控制系統 的監測和控制工作；ADC能自動完成整個電源的電壓調節過程，霍爾傳感器能夠對電流進 行檢測以實現相位鎖定。
附圖1是本產品的結構示意圖。附圖2是本產品的主電路原理圖。附圖3是電源單元電路圖。附圖4是IGBT驅動電路圖。附圖5是JTAG在線測試電路圖。附圖6是單片機系統原理圖。附圖7是驅動緩衝電路原理圖。根據電子線路製圖的規定，相同標記的電路之間具有連接關係。
具體實施例方式實施例1 全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其組成包括基板1，所述的基板1上 裝有電壓反饋單元電路2和電流反饋單元電路3，所述的電壓反饋單元電路2通過模數轉換 ADC連接中央處理器單元電路5，所述的電流反饋單元電路3通過相位鎖定6連接中央處理 器單元電路5，所述的中央處理器單元電路5分別連接在線測試JTAG接口單元電路7、復位 電路8、震蕩OSC單元電路9、頻率跟蹤電路21和電源單元電路11，所述的頻率跟蹤電路連 接緩衝驅動單元電路10，所述的緩衝驅動單元電路10連接隔離驅動單元電路20。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的基板1上設有接口 12、 在線燒寫接口 13、反饋接口 14、驅動接口 15，所述的反饋接口 14包括接口 A16和接口 B17， 所述的驅動接口 15包括接口 C18和接口 D19。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的電源單元電路包括芯 片TPS7333，緩衝驅動單元電路中包括完成對PWM波緩衝的功能的74LVC245晶片，中央 處理器單元電路中包括完成全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源的全數字程序控制 PIC18F4520 晶片。所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，所述的電源單元電路的主電路 包括空氣開關、三相整流橋電路、濾波電路、半橋逆變電路和輸出負載電路；所述的電源單 元電路中的電源在空氣開關處弓I出單相電路為電源板供電。
權利要求
1.一種全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其組成包括基板，其特徵是所 述的基板上裝有電壓反饋單元電路和電流反饋單元電路，所述的電壓反饋單元電路通過模 數轉換ADC連接中央處理器單元電路，所述的電流反饋單元電路通過相位鎖定連接中央處 理器單元電路，所述的中央處理器單元電路分別連接在線測試JTAG接口單元電路、復位電 路、震蕩OSC單元電路、頻率跟蹤電路和電源單元電路，所述的頻率跟蹤電路連接緩衝驅動 單元電路，所述的緩衝驅動單元電路連接隔離驅動單元電路。
2.根據權利要求1所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其特徵是所述 的基板上設有接口、在線燒寫接口、反饋接口、驅動接口，所述的反饋接口包括接口 A和接 口 B，所述的驅動接口包括接口 C和接口 D。
3.根據權利要求1或2所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其特徵是 所述的電源單元電路包括晶片TPS7333，緩衝驅動單元電路中包括完成對PWM波緩衝的功 能的74LVC245晶片，中央處理器單元電路中包括完成全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加 熱電源的全數字程序控制PIC18F4520晶片。
4.根據權利要求1或2所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其特徵是 所述的電源單元電路的主電路包括空氣開關、三相整流橋電路、濾波電路、半橋逆變電路和 輸出負載電路；所述的電源單元電路中的電源在空氣開關處引出單相電路為電源板供電。
5.根據權利要求3所述的全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源，其特徵是所述 的電源單元電路的主電路包括空氣開關、三相整流橋電路、濾波電路、半橋逆變電路和輸出 負載電路；所述的電源單元電路中的電源在空氣開關處引出單相電路為電源板供電。
全文摘要
全數字頻率跟蹤逆變式電磁感應加熱電源。傳統的基於晶片CD4046的模擬鎖相環，存在著頻率跟蹤範圍較窄、動態響應較慢、可靠性差、死區時間需要用輔助電路實現等一些缺點。本產品組成包括基板(1)，基板上裝有電壓反饋單元電路(2)和電流反饋單元電路(3)，電壓反饋單元電路通過模數轉換ADC(4)連接中央處理器單元電路(5)，電流反饋單元電路通過相位鎖定(6)連接中央處理器單元電路，中央處理器單元電路分別連接在線測試JTAG接口單元電路(7)、復位電路(8)、震蕩OSC單元電路(9)、頻率跟蹤電路(21)和電源單元電路(11)，所述的頻率跟蹤電路通過緩衝驅動單元電路(10)連接隔離驅動單元電路(20)。本發明用於塑料行業物料熔煉上。
文檔編號H05B6/04GK102123532SQ20101003243
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者寧繼超, 張天勇, 楊林, 賈德利 申請人:哈爾濱理工大學