華意電力是一家專業研發生產串聯諧振的廠家，本公司生產的串聯諧振設備在行業內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。

  傳統的中頻感應加熱電源控制系統仍然多采用模擬控制或模擬與數字相結合的控制方式。傳統的模擬電源主要有以下一些缺點：

  (1) 控制電路結構復雜，體積龐大，需要使用很多分立元器件；

  (2) 模擬器件特性存在差異，致使電源一致性較差；

  (3) 模擬器件存在溫度漂移，會導致系統參數的變化，使系統不穩定；

  (4) 硬件電路設計完成后，控制策略就不能改變，不利于系統升級；

  (5) 由于以上缺點必然使得系統開發調試比較麻煩。

  為了克服以上缺點我們采用數字處理技術，將傳統采用模擬控制方式的模擬電源升級為數字電源(DPS--Digital Power Supply)。數字電源控制電路的核心器件是數字信號處理器(DSP)。目前數字信號處理(DSP)技術逐漸成熟，因此本次中頻電源的設計以 TMS320F2812 型 DSP 為控制電路的核心。控制電路主要實現的功能有：整流軟啟動、整流及逆變觸發及驅動、數字鎖相運算、電壓電流采集、功率的運算調節、顯示工作狀態、與上位機通信、輸出過壓過流與水溫水壓故障等的保護等等。圖 4.1 為控制電路的系統框圖。

  下面對控制電路的各個部分分別作簡要介紹。

  4.1 整流軟啟動控制電路

  由上一章的分析我們最終確定的整流主電路為三個晶閘管與三個二極管組成的三相全橋半控整流電路。三個晶閘管主要起軟啟動和故障急停的作用。因此電源工作時就需要控制電路給晶閘管驅動脈沖。整流控制電路有一下幾個方案：

  (1) 用幾 kHz 高頻脈沖驅動晶閘管。這種方案的好處是不用取過零同步信號。控制電路簡單，但是這種方案的缺點是不能進行移相軟啟動。只能通過在主電路上串接大功率電阻來進行軟啟動，使主電路復雜且安全性不高。

  (2) 在控制電路中取三相電壓同步信號，直接給 DSP，通過 DSP 的計算，用DSP 的 PWM 模塊發出出發脈沖驅動晶閘管。這種方案可以實現整流軟啟動和故障急停，而且控制電路簡單。但是這種方案有個缺點，控制電路取同步信號給 DSP，這就會造成 DSP 不斷進入中斷。影響 DSP 的運算處理能力。

  (3) 對整流設計專門的驅動電路，DSP 只給驅動電路發送移相角度及封鎖等信號。驅動電路能自動完成同步信號采集，移相角度控制及驅動脈沖的生成等。通過綜合比較，最終本次設計選用第三種方案整流對整流進行控制。圖4.2 為本次設計的整流觸發脈沖產生電路原理框圖。此脈沖產生電路主要由同步信號采樣電路、脈沖形成電路和脈沖放大電路三部分組成。

  功率調節

  操作人員通過上位機或功率調節旋鈕將功率設定值傳送給DSP，DSP通過將功率設定值與實際值進行比較并進行PI調節算法，功率調節的流程框圖如圖4.7所示

  本控制系統為電壓電流雙閉環控制系統。工作過程如下：操作人員通過上位機或功率調節旋鈕將電壓基準Vref與輸出電壓采樣值比較生成電壓誤差信。經過一個PI調節環節后電壓環的輸出作為電流環基準Iref，Iref與輸出電流采樣信號比較, 并經過PI調節環節輸出, 其輸出經過變換轉換為移相角β，通過移相角來調節輸出電壓，輸出電壓的改變進而影響輸出電流的變化。從而實現功率調節。其中Kvf、Kif分別表示電流和電壓調理電路的增益。K β 為移相角到輸出電壓的轉換比例，Zo為輸出負載的等效阻抗。