【導讀】為了保障感應(yīng)加熱電源的正常驅(qū)動運行，通常工程師會選擇在逆變器控制系統(tǒng)中設(shè)置頻率跟蹤電路保障其穩(wěn)定工作，這在高頻感應(yīng)加熱電源的新產(chǎn)品設(shè)計過程中尤為常見。在今天的文章中，我們將會就感應(yīng)加熱電源常用的頻率跟蹤技術(shù)，展開相應(yīng)的簡介和分析。
首先我們需要了解的是，高頻感應(yīng)加熱電源為什么需要設(shè)置頻率跟蹤電路。在感應(yīng)加熱設(shè)備的正常運行過程中，負載等效參數(shù)和槽路固有諧振頻率也發(fā)生變化。為了確保加熱系統(tǒng)中的逆變器始終能夠工作在功率因數(shù)接近或等于1的準諧振或諧振狀態(tài)，以實現(xiàn)逆變器的零電流或零電壓開關(guān)，其頻率跟蹤電路是必不可少的。
通常情況下，想要實現(xiàn)對高頻感應(yīng)加熱系統(tǒng)的頻率跟蹤，工程師通常會使用鎖相環(huán)電路來實現(xiàn)。最早開始廣泛使用的是CD4046鎖相環(huán)，采用模擬電路控制，后來出現(xiàn)了單片機、DSP等數(shù)字化控制，同時還出現(xiàn)了數(shù)字鎖相環(huán)。目前頻率自動跟蹤方法有許多種，以下是兩種比較典型的控制方式，分別是定時調(diào)頻法和鎖相環(huán)控制調(diào)頻法。下面我們將會就這兩種控制方式分別進行簡要介紹。
首先來看定時調(diào)頻方法。所謂的定時調(diào)頻，指的是感應(yīng)加熱系統(tǒng)的逆變器在整個工作過程中，保持負載中電流超前電壓時問為恒值。其基本的設(shè)計思路，是選擇負載電壓和電容電壓作為控制信號，也稱為電壓電流取交角方法。因為二者頻率相同，相位相差2π。定時控制方法在實際運用過程中，雖然可以保證逆變器始終工作在容性狀態(tài)，但隨著加熱的進行，負載諧振頻率隨之上升，在保持超前時間一定的情況下，超前角必然增加，從而使輸出電壓過高，造成逆變器不能工作在最佳狀態(tài)。這時就需要減小超前時間，有時候會給實際操作帶來不便。
最后要為大家介紹的是感應(yīng)加熱電源的鎖相環(huán)控制調(diào)頻方法。與定時調(diào)頻法相比，鎖相環(huán)控制調(diào)頻技術(shù)能夠避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，能做到觸發(fā)脈沖與超音頻電壓信號的嚴格頻率同步，同時保持超前角恒定，因此近年來這種方法越發(fā)受到國內(nèi)工程師的青睞。
