阻性负载数字式交流高频斩波功率控制电路

摘要

本发明涉及调功设备技术领域，公开了一种阻性负载数字式交流高频斩波功率控制电路，它包括EMC滤波电路、调功主回路、光耦隔离式驱动电路、温度测量电路、MCU模块控制电路、辅助电源；EMC滤波电路与调功主回路相连接，调功主回路与阻性负载R-LOAD相连接，阻性负载R-LOAD外侧附着有温度传感器U2，温度测量电路与MCU模块控制电路相连接，MCU模块控制电路与光耦隔离式驱动电路相连接，光耦隔离式驱动电路与调功主回路相连接；本发明对于输入的交流电压，用高频PWM将其斩波，输出的电压作用于阻性负载用以加热，温度传感器附于阻性负载之上，本电路将待测物体温度与设定温度相比较，MCU模块控制电路内部通过增量式PID闭环反馈以控制阻性负载的加热量。

主权项

一种阻性负载数字式交流高频斩波功率控制电路，本电路主要涉及阻性负载的加热控制，其特征在于:它包括EMC滤波电路、调功主回路、光耦隔离式驱动电路、温度测量电路、MCU模块控制电路、辅助电源；EMC滤波电路与调功主回路相连接，调功主回路与阻性负载R‑LOAD相连接，阻性负载R‑LOAD外侧附着有温度测量电路，温度测量电路的输出与MCU模块控制电路端口相连接，MCU模块控制电路的PWM输出端口与光耦隔离式驱动电路相连接，光耦隔离式驱动电路与调功主回路中的绝缘栅双极型晶体管Q1的栅极相连接；辅助电源为MCU模块控制电路、光耦隔离式驱动电路提供电源；所述调功主回路由电感器L2、电容C2组成的输入级电感电容滤波电路，二极管D1、二极管D2、二极管D4、二极管D5、绝缘栅双极型晶体管Q1组成的交流开关和电感器L1、电容C1组成的输出级电感电容滤波电路组成，二极管D1、二极管D2、二极管D4、二极管D5作为导向二极管，结合绝缘栅双极型晶体管Q1可以对输入的交流电压进行开关控制，绝缘栅双极型晶体管Q1工作在高频开关模式；所述MCU模块控制电路内部编写了增量式PID控制算法，同时内部集成了频率和占空比可调的PWM模块、WIFI通信功能；本电路接通主电源后，交流输入电压经过EMC滤波电路，滤除主电源的共模差模干扰信号，滤波后的电压进入调功主回路中，经输入级电感电容滤波电路滤波、交流开关导通后进入输出级电感电容滤波电路再次滤波后，传输到阻性负载R‑LOAD，阻性负载R‑LOAD发热温度升高，温度测量电路将检测到的待测物体温度信号传输给MCU模块控制电路，MCU模块控制电路将接收到的温度信号与设定的温度信号进行比较，并经过增量式PID控制算法计算后，将受控制的PWM传输给光耦隔离式驱动电路，经过一级倒相和一级推挽驱动，送至绝缘栅双极型晶体管Q1的栅极，进而调整阻性负载的功率。