Matlab的小功率感应加热电源的设计与仿真(3)
(3)负载匹配
感应加热电源多用于工业现场，其运行工况比较复杂，它与钢铁、冶金和金属热处理行业具有十分密切的联系，他的负载对象各式各样，而电源逆变器与负载是一有机的整体，负载直接影响到电源的运行效率和可靠性。对焊接、表面热处理等负载，一般采用匹配变压器连接电源和负载感应器，对高频、超音频电源用的匹配变压器要求漏抗很小，如何实现匹配变压器的高输入效率，从磁性材料选择到绕组结构的设计已成为一重要课题，另外，从电路拓扑上负载结构以三个无源元件代替原来的二个无源元件以取消匹配变压器，实现高效、低成本隔离匹配。
(4)智能化控制
随着感应热处理生产线自动化控制程度及对电源可靠性要求的提高，感应加热电源正向智能化控制方向发展。具有计算机智能接口、远程控制、故障自动诊断等控制性能的感应加热电源正成为下一代发展目标。
1.5 MATLAB的简单介绍及其应用
MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件，集数值分析、矩阵运算和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。它几乎可以轻易的再现C或者FORTRAN语言的全部功能，并设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序来，并且编程效率和计算效率极高。MATLAB环境下的Simulink是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包，在它提供的图形用户界面上，只要进行鼠标的简单操作就可以构造出复杂的仿真模型，是目前最优秀最容易使用的一个仿真环境工具箱，且在各个领域都得到了广泛的应用。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具， 是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
2 感应器线圈部分的设计与计算
2.1 原始数据
加热材料，直径4mm，高度5mm钢材（45#），设计将加热材料从室温加热到950℃。
室温20℃；
线圈内经10mm，长度10mm；
频率 25kHZ；
45#钢的密度为7.85g/cm3。
表2.1 45#钢在950℃时的参数
相对磁导率
（ ）
电阻率
（*10-6Ωm） 导热系数
（w/mk） 比热容
（J/kg•k）
5 1.181 24.97 619.5
2.2 加热时间的确定
毛坯质量：
45#钢的密度 7.85g/cm3=7.85*103kg/m3
则毛坯的质量为：
G=π（0.4cm/2）2*0.5cm*7.85g/cm3=0.49298g≈5*10-4kg （2.1）