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    中频电源中IGBT工作原理和作用

    感应加热中频电源价格便宜以及制造技术已经很成熟,广泛应用于金属冶炼的熔炼、透热、淬火、焊接等工序中。所有中频电源的主电路都是十分相似的,基本原理也是一致的,都包含三相全控桥式整流、电感电容滤波,并联谐振、串联谐振逆变。
     
       IGBT中频电源的工作原理
     
        中频电源装置是采用晶闸管、IGBT等电力开关元件将三相工频交流电整流为直流,经电抗器平波后,成为一个恒定的直流电源,再经单相逆变桥,把直流逆变成一定频率的单相中频交流,提供给由感应线圈和谐振电容器组成的负载,联接成谐振电路。
    IGBT中频电源的工作原理
        
        中频电源中IGBT工作原理和作用
     
        自电源处取出同步电压信号,经转换电路产生同步锯齿波,进行移相整型,然后经过锁相、分频电路,形成产生相位互差60,双脉冲,依次触发整流桥的晶闸管和IGBT模块。并通过控制触发脉冲的时刻调节晶闸管的导通角,改变输出直流电压,来达到调节功率的目的。集成触发电路分为模拟和数字两类,模拟的主要是集成锯齿波同步触发脉冲电路分离元件的集成,常见有KC、KJ系列,TCA785、TC787、TC788等,应用比较广泛,实际使用中间题也较多。近年也常见有使用数字式集成触发电路,主要原理为将计数器电路的计数脉冲溢出作为触发信号。
    中频电源中IGBT工作原理和作用示意图
        
        中频电源IGBT的发展趋势
     
        IGBT是全控型开关器件,很多厂家针对IGBT推出集成的驱动模块,三菱公司的M579系列,富士通公司的EXB系列,及其他IR系列,HL系列等应用广泛,各有特色。集成驱动模块简化了电路的设计。使IGBT可以更加准确、迅速的开通和关断逆变电路。可得到比使用晶闸管更高的工作频率。IGBT在20-50 kHz部分的中高频,超音频领域广泛应用。但是由于ICBT的耐压性差,需要设计的保护电路也要更加周全,当模块并联使用时,均压、均流也是非常头痛的事,否则极易击穿管子。目前IGBT模块、单管的制造水平已有很大提高,但制作工艺复杂。主要依靠国外引进,价格昂贵。在大容量模块上的性价比不如晶闸管。另外在超过50 kW以上的大功率电源使用中,集成驱动模块的效果不是很好,当保护电路设计不当时,易损坏模块,维护成本较高。所以在大功率电源装置中快速晶闸管仍有一定的市场优势。
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