1.引言：
感應加熱技術具有加熱溫度高、加熱效率高、速度快、加熱溫度容易控制、易于實現機械化、自動化、無空氣污染等優點，現在感應加熱電源已廣泛用于金屬熔煉、透熱、熱處理和焊接等工業過程。
根據功率調節量的不同感應加熱電源有多種調功方式，調頻調功是通過改變逆變器工作頻率從而改變負載輸出阻抗以達到調節輸出功率的目的[1]。這種調功方式控制比較簡單，可以對電路的工作頻率進行直接控制，而且能對功率連續調整。本文正是基于調頻調功這種方式，由PWM控制芯片SG3525控制實現的加熱電源。
2.主電路拓撲結構和控制原理：
2.1 主電路結構：
本文設計的感應加熱電源為串聯諧振式全橋IGBT逆變電源，其逆變主電路輸入采用三相AC/DC不控整流，輸出采用負載串聯諧振式全橋DC/AC逆變電路。整流輸出的電壓經高壓大電容C1濾波，逆變器主開關器件Q1、Q2、Q3、Q4為IGBT,D1、D2、D3、D4為反并聯二極管。
2.2控制原理
調頻控制的原理就是：通過改變逆變器開關頻率來改變輸出阻抗以達到調節輸出功率的目的。
3 控制電路設計
3.1 SG3525簡介
SG3525是一種性能優良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片。其輸出驅動為推拉輸出形式，增加了驅動能力；內部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器；有過流保護功能；頻率可調，同時能限制較大占空比[3]。
3.2控制電路設計
控制電路采用負載電流閉環控制。正常工作時，負載電流跟蹤電流給定值，經過PI調節器產生電壓信號，該電壓信號控制3525改變驅動頻率從而改變負載電流頻率，使負載電流跟蹤電流給定。為了防止開關器件換流開通時造成較大的尖峰電流，控制逆變器開關工作頻率略大于負載固有諧振頻率，為此在控制電路中還增加了相位限制電路，以保證加熱電源工作在弱感性狀態。
3.2.1電源的啟動
電源穩態運行時的狀態和啟動時是不同的，在電路剛啟動時，希望負載的工作功率從小到大逐漸增大，這樣就需要軟啟動[4]。軟啟動的實現是通過緩慢調整負載工作頻率來實現的。
3.2.2 相位限制相位限制電路，3525輸出的兩路電壓驅動信號與電流反饋信號進行相位比較，當提前檢測到負載電流超前負載電壓時，輸出同步信號送 3525的3號腳，這時強制使驅動脈沖關斷，從而保證負載工作在弱感性狀態。
3.2.3 PI調節電路
控制電路是以負載電流作為反饋量的，通過改變電流給定值可以改變負載電流，從而實現功率調節。當負載電流小于電流給定時，PI調節電路輸出電壓增加，3525的6號腳電流減小，頻率減小，功率增大，負載電流增大；反之，當負載電流大于電流給定時，PI調節電路輸出電壓減小，3525的6號腳電流增大，頻率提高，功率減小，負載電流減小。
|