新型Buck-Boost变换器在感应加热电源中的应用
2．2 180 kHz倍频逆变电路工作原理
为设计180 kHz的高频感应加热电源，采用大功率自关断功率器件IGBT。通过在各逆变桥的IGBT上分别并联一个IGBT来实现，每组并联的IGBT轮流工作，频率为90 kHz，使负载频率为开关管工作频率的2倍，实现输出为180 kHz的高频感应加热电源，间接拓宽了．IGBT’使用频率。在分析感应加热过程中，逆变器输入端可等效为一个电压源，电路的稳定运行状态在一个周期内可分为6个运行阶段，图3示出了电路的工作模式。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/177436.htm
为防止直通烧坏器件，上、下桥臂不能同时开通，必须要有一段死区时间。各阶段运行如下：
设C1～C4为IGBT的CE极间结电容。初始状态VD11，VD41导通，负载谐振电流io为负，并向Cd反充电，此时流过开关管VT11和VT41的电流为零，其两端电压也为零，可实现零电流零电压开通。
模态1[t0～t1] t0时刻，io反向，VT11，VT41在零电流零电压下导通，电流经VT11→负载→VT41形成正向电流。
模态2[t1～t2] t1时刻，io=0，下一时刻，io为正，VT11，VT41继续导通，电流逐渐增大。
模态3[t2～t3] t2时刻，VT11，VT41在零电压(ZVS)下关断。VD21，VD31在C1～C4的作用下零电压导通，io为正，并向Cd反充电。L，C与C1～C4共同谐振，C2，C3放电，C1，C4充电。
模态4[t3～t4] t3时刻，开通VT21，VT31，uab过零变正，VT11、VT31承受反向正弦电压，电流经VT21→负载→VT41形成反向电流。
模态5[t4～t5] t4时刻，io=0，由于VT21，VT31导通，下一个时刻，io为负，L，C与C2～C3共同谐振，C1，C4放电，C2，C3充电。
模态6[t5～t6] t5时刻，VD11，VD41在C1～C4的作用下零电压导通，此时换流结束。
在紧接着的后一个周期里VT12，VT42，VT22，VT32轮流导通，其导通过程和VT11，VT41，VT21，VT31相同。通过并联的IGBT分时导通，拓宽IGBT的使用范围，提高输出频率。
3 系统设计
图4为中频感应加热的硬件系统结构框图。
它主要有主电路、控制电路、故障检测及保护电路和频率跟踪电路。系统以TMS320F2812型DSP和EPM1270GT144C5型CPLD为控制核心，实现对电源的驱动信号控制、频率跟踪控制、功率闭环调节控制、逻辑保护等功能。DSP实现数据的采集处理、PI数字调功、设置、保护及软斩波器的驱动等功能控制。CPLD控制模块由自／他激切换电路、锁相模块、PWM及死区模块等组成，实现对感应加热逆变器的频率控制，经过脉冲分配模块产生8路驱动脉冲驱动逆变模块。
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