[发明专利]高频感应加热电源驱动方法及系统

说明书

本发明公开了一种高频感应加热电源驱动方法及系统，该驱动方法包括：实时获取逆变模块输出的模拟电子信号；对模拟电子信号进行A/D转换，以获得数字电子信号；在A/D转换的采样阶段，采样数据包括位于单周期信号的特征点的第一数据和位于单周期信号的非特征点的第二数据，第二数据的个数远大于第一数据的个数；根据数字电子信号计算逆变模块的输出功率；将输出功率与预设的标准功率比较，并根据该比较结果生成第一控制信号；基于第一控制信号控制功率调整模块的输出，以使得输出功率与标准功率的差值在预设范围内。基于上述方法，不但可有效提升对目标器件温度控制的响应速度，还可大幅提升对温度控制的精度，满足一些特殊场合的需求。

技术领域

本发明涉及电源驱动控制技术领域，尤其涉及一种高频感应加热电源驱动方法及系统。

背景技术

高频感应加热是一种利用电磁感应来加热电导体(一般是金属)的方式，其原理是：导体有电流通过时，在其周围就同时产生磁场，高频电流流向被绕制成环状或其它形状的电感线圈(通常是用紫铜管制作)，由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将被加热的金属物质放置在感应线圈内，磁束就会贯通整个被加热物质，在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡流，由于被加热金属物质的电阻产生焦耳热，使金属物质自身的温度迅速上升。基于上述高频感应加热原理做成的高频感应加热设备已得到广泛应用，主要应用于金属热处理、淬火、透热、熔炼以及焊接等。

对于目前的高频感应加热设备，以焊接器为例，为焊接头的温度处于所要求的温度点，一般采用负反馈的方式进行温度控制，即通过温度传感器采集焊接头的工作温度，进而根据采集的温度值与标准值的比较得出控制信号。对此，由于温度传感器采集温度需要一个过程，最少也要1秒左右，而且，温度传感器采集的是焊接头的表面温度，这就使得通过温度传感器对焊接头进行温度控制具有一定的滞后性，也即对温度控制的响应速度低。因此，焊接要求比较高且焊接时间比较短的场合，例如焊接光伏器件，往往焊接操作已经结束，焊接器上的电源驱动器才做出反应，从而使得焊接质量不能满足用户需求。

对于高频感应加热设备的另一种温度控制方式是，采用开环控制结构。仍以焊接器为例，启动时，驱动电路首先检测功率器件输出的包括电压、电流信号的，并生成采样功率信号，并将该采样功率信号与预设温度点相对应的目标功率信号比对，根据比对结果调整功率器件的输出，使得功率器件输出与目标温度点相对应的电压、电流信号。对此，在生成采样功率信号时，一般是通过周期信号的极值点和过零点等特殊点计算出有效电压和有效电流，进而计算出采样功率值，然而，由于这些特殊点不能完全代替全周期信号的特征，因此，这样计算出的数据与实际相差比较大，使得功率器件输出的功率信号的误差较大，造成对温度控制的精度不能满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可有效提升对温度控制的响应速度和精度的高频感应加热电源驱动系统。

为了实现上述目的，本发明公开了一种高频感应加热电源驱动方法，所述加热电源包括依次电性连接的整流模块、功率调整模块、逆变模块以及谐振变换模块，所述谐振变换模块用于为感应线圈提供振荡变化的功率驱动信号，所述驱动方法包括：

实时获取所述逆变模块输出的模拟电子信号，所述模拟电子信号包括模拟电压信号和模拟电流信号；

对所述模拟电子信号进行A/D转换，以获得包括数字电压信号和数字电流信号的数字电子信号；

在所述A/D转换的采样阶段，对于所述模拟电子信号中任一周期的单周期信号，采用等间隔采样方式采集若干采样数据，若干所述采样数据包括位于所述单周期信号的特征点的第一数据和位于所述单周期信号的非特征点的第二数据，所述所述单周期信号的特征点包括起点、终点、过零点以及极值点，且，所述第二数据的个数远大于所述第一数据的个数；

根据所述数字电子信号计算所述逆变模块的输出功率；

将所述输出功率与预设的标准功率比较，并根据该比较结果生成第一控制信号；