感應加熱技術(shù)主電路拓撲結構及控制原理解析方案

3 控制電路設計

3.1 SG3525簡(jiǎn)介

SG3525是一種性能優(yōu)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(dòng)為推拉輸出形式，增加了驅動(dòng)能力；內部含有欠壓鎖定電路、軟啟動(dòng)控制電路、PWM鎖存器；有過(guò)流保護功能；頻率可調，同時(shí)能限制最大占空比[3]。

3.2控制電路設計

控制電路原理框圖如圖4所示，控制電路采用負載電流閉環(huán)控制。正常工作時(shí)，負載電流跟蹤電流給定值，經(jīng)過(guò)PI調節器產(chǎn)生電壓信號，該電壓信號控制3525改變驅動(dòng)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(kāi)關(guān)器件換流開(kāi)通時(shí)造成較大的尖峰電流，控制逆變器開(kāi)關(guān)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(tài)。

圖4 控制電路原理圖

3.2.1電源的啟動(dòng)

電源穩態(tài)運行時(shí)的狀態(tài)和啟動(dòng)時(shí)是不同的，在電路剛啟動(dòng)時(shí)，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(dòng)[4]。軟啟動(dòng)的實(shí)現是通過(guò)緩慢調整負載工作頻率來(lái)實(shí)現的，具體電路如圖5所示。

圖5 電源啟動(dòng)電路圖

3525形成的控制脈沖信號頻率f由下式?jīng)Q定：f=1/ CT*（0.7*RT+3*RD） ;式中CT是5腳上的連接電容， RT是6腳上的連接電阻，RD 是5腳和7腳之間的連接電阻。通過(guò)改變6號腳的電流大小，實(shí)際上就等效于改變RT的大小，由公式可知， 這樣就也就調節了SG3525輸出的控制信號頻率。

如圖5所示，當三極管T導通時(shí)，電容C接地，這時(shí)6號腳電流最大，輸出的控制信號頻率最高，功率最??；當T由導通變?yōu)榻刂習r(shí)，電容C開(kāi)始充電，流經(jīng)6號腳的電流開(kāi)始減小，頻率降低，輸出功率開(kāi)始增大，這樣就實(shí)現了電源的啟動(dòng)。

3.2.2 相位限制

圖6為相位限制電路，3525輸出的兩路電壓驅動(dòng)信號與電流反饋信號進(jìn)行相位比較，當提前檢測到負載電流超前負載電壓時(shí)，輸出同步信號送3525的3號腳，這時(shí)強制使驅動(dòng)脈沖關(guān)斷，從而保證負載工作在弱感性狀態(tài)。

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(guò)改變電流給定值可以改變負載電流，從而實(shí)

圖6 相位限制電路