一种感应加热的频率跟踪调节系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节系统及方法，该系统包括：电压波形采集器，电流波形采集器、FPGA模块、精准时钟、DSP处理器、PMW控制电路；所述电压波形采集器用于采集感应加热电路的电压切换波形；所述电流波形采集器用于采集所述感应加热电路的电流波形；所述FPGA模块用于接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，将新的PMW控制频率ω发送到所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述新的PMW控制频率ω控制所述加热电路进行加热，所述DSP处理器记录新的PMW控制频率ω连续进行重复上述步骤，就可实现实时频率跟踪，解决因负载变化导致的偏离谐振点，降低感应加热的效率，实现高效的感应加热。

【技术实现步骤摘要】
一种感应加热的频率跟踪调节系统及方法
本专利技术实施例涉及数字加热
，具体涉及一种感应加热的频率跟踪调节系统及方法。
技术介绍
现代感应加热基本都是利用谐振回路中的电感形成交变电磁场，而后在工件上形成涡流与磁滞而后发热的方法，然而，随着加热的进行，阻抗也随之变化，这时如何提供匹配的电源频率成为一个难题。因此，如何提供一种感应加热的频率跟踪调节方案，能够随着加热的进行，解决阻抗匹配的问题，实现了感应加热的电源频率获取与随动响应跟踪，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节系统及方法，能够随着加热的进行，解决阻抗匹配的问题，实现了感应加热的电源频率获取与随动响应跟踪。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节系统，包括：电压波形采集器，电流波形采集器、FPGA模块、精准时钟、DSP处理器、PMW控制电路；所述电压波形采集器用于采集感应加热电路的电压切换波形；所述电流波形采集器用于采集所述感应加热电路的电流波形；所述FPGA模块用于接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，与所述精准时钟连接，开始进行计数脉冲，到T3上升沿结束；当T2上升沿到来时，FPGA内置计数器，开始插入计数脉冲，到T3上升沿结束；根据计数脉冲的周期计算出T1到T3的时间：t1-3＝T计数脉冲周期时间×n1-3，T2上升沿到T3上升沿的时间：t2-3＝T计数脉冲周期时间×n2-3；其中，所述T1上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述T2上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第二个电压由低变高的时刻；所述T3上升沿为设备上电时所述电流切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述DSP处理器用于接收所述FPGA模块计算得到的所述t1-3、所述t2-3；若t1-3-t桥臂死区时间≦t2-3，且t1-3≧t2-3，则取t2-3的时间；若t2-3≦T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝T0+t2-3，给出新的PWM频率：若t2-3≧T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝t2-3，给出新的PWM频率：按照ω1或ω2给出新的PWM工作频率ω；将新的PMW控制频率ω发送到所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述新的PMW控制频率ω控制所述加热电路进行加热，所述DSP处理器记录新的PMW控制频率ω。优选地，所述感应加热电路，包括：第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管；所述第一晶闸管、所述第二晶闸管串联于A点，所述第三晶闸管、所述第四晶闸管串联于B点。优选地，所述A点依次经过加热器、补偿电容、等效电阻连接到所述B点；所述电流波形采集器的输入端连接于所述补偿电容与所述等效电容的连接点上。优选地，所述A点依次经过第一电阻R1、第二电阻R2连接到所述B点；所述电压波形采集器的输入端连接于所述第一电阻R1、所述第二电阻R2的连接点上。优选地，当设备上电时，将加热器的电感量，补偿电容的容值，通过人机界面，输入到DSP处理器，利用计算出LC固有谐振频率ω设定，DSP处理器通过PWM控制电路给出谐振频率的ω0＝75％×ω设定频率给出PWM波周期频率，周期时间为T0，或有DSP处理器记录原有工作频率，使得逆变器工作。第二方面，本专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节方法，应用于如上述第一方面任一种所述的频率跟踪调节系统，包括：接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，与所述精准时钟连接，开始进行计数脉冲，到T3上升沿结束；当T2上升沿到来时，FPGA内置计数器，开始插入计数脉冲，到T3上升沿结束；根据计数脉冲的周期计算出T1到T3的时间：t1-3＝T计数脉冲周期时间×n1-3，T2上升沿到T3上升沿的时间：t2-3＝T计数脉冲周期时间×n2-3；其中，所述T1上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述T2上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第二个电压由低变高的时刻；所述T3上升沿为设备上电时所述电流切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述DSP处理器用于接收所述FPGA模块计算得到的所述t1-3、所述t2-3；若t1-3-t桥臂死区时间≦t2-3，且t1-3≧t2-3，则取t2-3的时间；若t2-3≦T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝T0+t2-3，给出新的PWM频率：若t2-3≧T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝t2-3，给出新的PWM频率：按照ω1或ω2给出新的PWM工作频率ω；将新的PMW控制频率ω发送到所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述新的PMW控制频率ω控制所述加热电路进行加热，所述DSP处理器记录新的PMW控制频率ω。本专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节系统，包括：电压波形采集器，电流波形采集器、FPGA模块、精准时钟、DSP处理器、PMW控制电路；所述电压波形采集器用于采集感应加热电路的电压切换波形；所述电流波形采集器用于采集所述感应加热电路的电流波形；所述FPGA模块用于接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，与所述精准时钟连接，开始进行计数脉冲，到T3上升沿结束；当T2上升沿到来时，FPGA内置计数器，开始插入计数脉冲，到T3上升沿结束；根据计数脉冲的周期计算出T1到T3的时间：t1-3＝T计数脉冲周期时间×n1-3，T2上升沿到T3上升沿的时间：t2-3＝T计数脉冲周期时间×n2-3；其中，所述T1上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述T2上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第二个电压由低变高的时刻；所述T3上升沿为设备上电时所述电流切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述DSP处理器用于接收所述FPGA模块计算得到的所述t1-3、所述t2-3；若t1-3-t桥臂死区时间≦t2-3，且t1-3≧t2-3，则取t2-3的时间；若t2-3≦T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝T0+t2-3，给出新的PWM频率：若t2-3≧T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝t2-3，给出新的PWM频率：按照ω1或ω2给出新的PWM工作频率ω；将新的PMW控制频率ω发送到所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述新的PMW控制频率ω控制所述加热电路进行加热，所述DSP处理器记录新的PMW控制频率ω。10，连续进行重复上述步骤，就可实现实时频率跟踪，解决因负载变化导致的偏离谐振点，降低感应加热的效率，实现高效的感应加热。本专利技术实施例提供一种感应加热的频率跟踪调节方法也具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应加热的频率跟踪调节系统，其特征在于，包括：/n电压波形采集器，电流波形采集器、FPGA模块、精准时钟、DSP处理器、PMW控制电路；/n所述电压波形采集器用于采集感应加热电路的电压切换波形；/n所述电流波形采集器用于采集所述感应加热电路的电流波形；/n所述FPGA模块用于接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，与所述精准时钟连接，开始进行计数脉冲，到T3上升沿结束；当T2上升沿到来时，FPGA内置计数器，开始插入计数脉冲，到T3上升沿结束；根据计数脉冲的周期计算出T1到T3的时间：t1-3＝T计数脉冲周期时间×n1-3，T2上升沿到T3上升沿的时间：t2-3＝T计数脉冲周期时间×n2-3；/n其中，所述T1上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述T2上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第二个电压由低变高的时刻；所述T3上升沿为设备上电时所述电流切换波形的第一个电压由低变高的时刻；/n所述DSP处理器用于接收所述FPGA模块计算得到的所述t1-3、所述t2-3；若t

【技术特征摘要】
1.一种感应加热的频率跟踪调节系统，其特征在于，包括：
电压波形采集器，电流波形采集器、FPGA模块、精准时钟、DSP处理器、PMW控制电路；
所述电压波形采集器用于采集感应加热电路的电压切换波形；
所述电流波形采集器用于采集所述感应加热电路的电流波形；
所述FPGA模块用于接收所述电压切换波形、所述电流波形，在电压切换波形的T1上升沿到来时，所述FPGA模块设有计数器，与所述精准时钟连接，开始进行计数脉冲，到T3上升沿结束；当T2上升沿到来时，FPGA内置计数器，开始插入计数脉冲，到T3上升沿结束；根据计数脉冲的周期计算出T1到T3的时间：t1-3＝T计数脉冲周期时间×n1-3，T2上升沿到T3上升沿的时间：t2-3＝T计数脉冲周期时间×n2-3；
其中，所述T1上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第一个电压由低变高的时刻；所述T2上升沿为设备上电时所述电压切换波形的第二个电压由低变高的时刻；所述T3上升沿为设备上电时所述电流切换波形的第一个电压由低变高的时刻；
所述DSP处理器用于接收所述FPGA模块计算得到的所述t1-3、所述t2-3；若t1-3-t桥臂死区时间≦t2-3，且t1-3≧t2-3，则取t2-3的时间；
若t2-3≦T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝T0+t2-3，给出新的PWM频率：
若t2-3≧T0/2，则修正PMW控制周期T0为：Tnew＝t2-3，给出新的PWM频率：
按照ω1或ω2给出新的PWM工作频率ω；
将新的PMW控制频率ω发送到所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述新的PMW控制频率ω控制所述加热电路进行加热，所述DSP处理器记录新的PMW控制频率ω。


2.根据权利要求1所述的频率跟踪调节系统，其特征在于，
所述感应加热电路，包括：第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管；
所述第一晶闸管、所述第二晶闸管串联于A点，所述第三晶闸管、所述第四晶闸管串联于B点。


3.根据权利要求2所述的频率跟踪调节系统，其特征在于，
所述A点依次经过加热器、补偿电容、等效电阻连接到所述B点；
所述电流波形采集器的输入端连接于所述补偿电容与所述等效电...

【专利技术属性】
技术研发人员：权安江，郑志荣，
申请(专利权)人：亿夫曼北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11