热工艺技术的未来:感应设备用混合调制方法

随着全球制造业即将迈向更严格的能源法规和分散式绿色电网,对高效率工业热处理的需求已达到前所未有的高度。 EMA Indutec 数十年来一直致力于开发将巨大功率输出与精准控制相结合的变频器。今天,我们自豪地推出一项独特的逆变器控制技术:

TIV-SH——适用于谐振逆变器的混合调制方法

针对感应加热设备中使用的谐振式功率转换器,EMA开发了一种混合调制技术:TIV-SH。 该方法结合了成熟的相位移脉冲宽度调制(PSPWM)与脉冲密度调制(PDM)的优势,从而实现了特别高效且精确的功率控制。
PSPWM 能够提供快速、平稳且调节品质高的功率跟踪,而 PDM 则因开关操作主要发生在谐振曲线的低电流区域,因此具有特别低的开关损耗。 TIV-SH 将这两种方法融合于一种共同的控制方案中。为此,将具有可变脉冲宽度的短脉冲块组合在一起,从而既保持了高控制分辨率,又确保了输出功率的快速调节。
通过有针对性地省略单个脉冲,同时提高剩余脉冲的调制深度,显著减少了导致损耗的开关操作次数。与此同时,该方法仍保持了精细的控制能力,这对具有固定零交叉点的谐振应用至关重要。

该基本方法在[1, 2, 3]中进行了描述。

该方法特别适用于谐振全桥式逆变器及其他基于谐振电路的电力电子设备,此类设备对高效率、低开关损耗和精确的功率控制均有同等要求。
TIV-SH由EMA开发,并应用于其自有电力电子系统中。 高能效、良好的可控性以及降低的元器件负载相结合,使得该技术能够为要求严苛的工业应用提供高性能的逆变器系统。

来源:
[1] J. Shen;H. Ma;W. Yan;J. Hui;L. Wu:《用于感应加热应用的串联谐振逆变器的PDM与PSM混合功率控制》;ICIEA,2006年。
[2] P. Herasymenko:《电压源串联谐振逆变器的PS-PDM组合控制方法》;《Przeglad Elektrotechniczny》;ISSN 0033-2097,第5期,2021年。
[3] S. Wang;Y. Konishi;O. Koudriatsev; M. Nakaoka;适用于静音放电型臭氧发生器的电压馈入脉冲密度与脉冲宽度调制谐振逆变器;《IEEJ工业应用学报》,第120-D卷,第4期,2000年,第587-592页。