电磁感应加热电源解决方案(全数字、频率跟踪、功率调节)

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一、      功能要求
1.      频率跟踪
为了提高电源系统的功率因素、降低耗散功率，必须保证电源的零电流关断。
同时，由于感应线圈在冷、热，有、无工件时，电感量会发生变化，使谐振频率也变化，电源需要跟随谐振频率改变开关频率。
2.      功率调节
要求能够判断是否有工件。
当没有工件时，保持在低功耗工作。
当有工件时，根据设定进行恒功率、恒流、恒温（4~20ma传感器 或 0~5V）。
3.      显示及操作
显示实际输出电流、输出电压、输出功率、跟踪频率、实际温度。
通过简单的键盘方向键操作和电位器旋钮调节输出参考。
二、      技术方案
1.      频率跟踪
通过逆变桥提供对称整齐的方波信号，并通过实时调整开关周期实现谐振频率跟踪。
开机前先通过PC软件进行如下设置：
l      设定初始频率及频率跟踪范围（如：50Khz和1KHz~100KHz）
l      设定死区时间（如：2.5us）
l      设定PWM传导延迟时间（隔离器件传导延迟和驱动电路传导延迟，如：0.24us）
开机后，以初始频率发出PWM，并在PWM发出的第二个周期开始对同步信号进行判断，如果连续三个周期未接收到有效的同步信号，则封锁PWM信号，并关机。
当接收到有效的同步信号后，根据同步信号的相位差调整下一周期的PWM频率(相位差>0，减小PWM频率；相位差<0，增大PWM频率)，逐周期的调整PWM频率，实现精确的频率跟踪(误差小于0.1us)。
设备调试时，通过改变PWM传导延迟时间来满足实际的各种相位需求。
2.      功率调节
先通过PC软件进行如下设置：
l      斩波频率
l      待机平均阻抗（当平均阻抗大于此值时，判断为无工件待机状态）
l      待机参考工作点，运转参考工作点
开机，工作状态下可以修改以下设置：
l      调功模式（恒功率、恒电流、恒温）
l      运转参考工作点（功率、电流、温度）
3.      显示及操作
两排数码管，开机状态下，第一排数码管显示工作模式（1、恒电流2、恒功率3、恒温）及当前的跟踪频率，第二排数码管根据工作模式，显示对应的输出电流、输出功率或工件温度及对应表示代码。
用两个按键来操作系统开机/关机。
用三个按键来区分三种工作模式，按对应的键则切换到对应模式。
用上下两个按键来改变参考工作点，按上增大参考，按下减小参考。每按一次改变0.1%，按住不放每秒改变10%。当按过这两个按键后，第二排显示当前设定值，没有键盘操作3秒后显示切换回正常显示。
用左右两个按键来切换第二排的当前显示，在A.输出电压、b.输出电流、c.输出功率、d.工件温度之间切换，显示数值及对应表示代码，没有键盘操作3秒后显示切换回正常显示。
4.      发展与提高
增加多段控制功能，提供32个工作段，可设定每段的工作参数及时间长度。
增加对电压相位同步信号的处理，这样就具备PWM延迟时间自动检测的能力，无需再手动设定延迟时间，同时避免了延迟时间动态改变带来的误差。
增加系统的智能性，自动保存系统的谐振频率，提高系统频率跟踪的速度。

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一、      功能要求
1.      频率跟踪
为了提高电源系统的功率因素、降低耗散功率，必须保证电源的零电流关断。
同时，由于感应线圈在冷、热，有、无工件时，电感量会发生变化，使谐振频率也变化，电源需要跟随谐振频率改变开关频率。
2.      功率调节
要求能够判断是否有工件。
当没有工件时，保持在低功耗工作。
当有工件时，根据设定进行恒功率、恒流、恒温（4~20ma传感器 或 0~5V）。
3.      显示及操作
显示实际输出电流、输出电压、输出功率、跟踪频率、实际温度。
通过简单的键盘方向键操作和电位器旋钮调节输出参考。
二、      技术方案
1.      频率跟踪
通过逆变桥提供对称整齐的方波信号，并通过实时调整开关周期实现谐振频率跟踪。
开机前先通过PC软件进行如下设置：
l      设定初始频率及频率跟踪范围（如：50Khz和1KHz~100KHz）
l      设定死区时间（如：2.5us）
l      设定PWM传导延迟时间（隔离器件传导延迟和驱动电路传导延迟，如：0.24us）
开机后，以初始频率发出PWM，并在PWM发出的第二个周期开始对同步信号进行判断，如果连续三个周期未接收到有效的同步信号，则封锁PWM信号，并关机。
当接收到有效的同步信号后，根据同步信号的相位差调整下一周期的PWM频率(相位差>0，减小PWM频率；相位差<0，增大PWM频率)，逐周期的调整PWM频率，实现精确的频率跟踪(误差小于0.1us)。
设备调试时，通过改变PWM传导延迟时间来满足实际的各种相位需求。
2.      功率调节
先通过PC软件进行如下设置：
l      斩波频率
l      待机平均阻抗（当平均阻抗大于此值时，判断为无工件待机状态）
l      待机参考工作点，运转参考工作点
开机，工作状态下可以修改以下设置：
l      调功模式（恒功率、恒电流、恒温）
l      运转参考工作点（功率、电流、温度）
3.      显示及操作
两排数码管，开机状态下，第一排数码管显示工作模式（1、恒电流2、恒功率3、恒温）及当前的跟踪频率，第二排数码管根据工作模式，显示对应的输出电流、输出功率或工件温度及对应表示代码。
用两个按键来操作系统开机/关机。
用三个按键来区分三种工作模式，按对应的键则切换到对应模式。
用上下两个按键来改变参考工作点，按上增大参考，按下减小参考。每按一次改变0.1%，按住不放每秒改变10%。当按过这两个按键后，第二排显示当前设定值，没有键盘操作3秒后显示切换回正常显示。
用左右两个按键来切换第二排的当前显示，在A.输出电压、b.输出电流、c.输出功率、d.工件温度之间切换，显示数值及对应表示代码，没有键盘操作3秒后显示切换回正常显示。
4.      发展与提高
增加多段控制功能，提供32个工作段，可设定每段的工作参数及时间长度。
增加对电压相位同步信号的处理，这样就具备PWM延迟时间自动检测的能力，无需再手动设定延迟时间，同时避免了延迟时间动态改变带来的误差。
增加系统的智能性，自动保存系统的谐振频率，提高系统频率跟踪的速度。