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igbt中頻電源
閱讀�9298時間�2011-03-06 16:04:14

  igbt中頻電源是以IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)作為逆變器件的一種串�(lián)諧振式的中頻感應(yīng)電源� IGBT (絕緣柵極型晶體管 Insolated Gate Bipolar Transistor)� 80 年代初出�(xiàn)的新一代全控型電力電子半導(dǎo)體器�,� 用這種器件組成的加熱電源具有整�(jī)效率�, 速度�, � 于生�(chǎn),控制性能好等�(yōu)�(diǎn).

原理

  中頻感應(yīng)加熱電源,按其�(fù)載諧振回路的不同,� 分為串聯(lián)諧振和并�(lián)諧振兩大�,對應(yīng)使用電壓型逆變� 和電流型逆變�.中頻電源多采用并�(lián)諧振逆變的工作方 �,電路原理如圖1.

igbt中頻電源的原理

  其工作原理是采用三相橋式二極� 整流電路將三相交流電整流為直流電,再由 V0 組成的斬 波器�(gòu)成可�(diào)的直流電�, �(jīng)平波電抗器后, 再通過 IGBT 組成的單相橋式逆變�,把直流電逆變成頻率可�(diào)的單� 交流電供給感�(yīng)線圈和補(bǔ)償電容器組成的中頻電� 它由一� C196 �(nèi)�,8KB EPROM,一� 三相波互�(bǔ) SPWM 波形�(fā)生器 WFG 和一個事件處理器 陣列 EPA,�(nèi)部的 A/D �(zhuǎn)換器,有兩� 16 位雙向定� �/計數(shù)� T 1,T2和一個脈寬調(diào)制單� PWM 等組�.� 能直接輸� SPWM 波形,從而使逆變電路控制更加� �,外圍硬件大大簡化.該單片機(jī)主要用于控制和數(shù)�(jù) 處理.在控制算法上采用模糊控制算法.單片�(jī)�(chǎn)生載 波為 20 kHz � SPWM 脈沖信號,由脈寬調(diào)制信號輸�, 通過�(qū)動電路加� IGBT 的柵�,控制逆變電路正常� �.

igbt作為中頻電源逆變器的�(yōu)�(diǎn)

  IGBT 作為中頻感應(yīng)加熱電源的主要功率器件有以下幾個特�(diǎn):

  (1)良好的自�(guān)斷性能;

  (2)通態(tài)電阻具有� 溫度系數(shù);

  (3)IGBT 保護(hù)技�(shù)完善;

  (4)開關(guān)頻率�,� 全覆蓋低�,中頻,超音頻段�;

  (5)容量�.

�(yōu)�

 ?�?)IGBT中頻電源是一種采用串�(lián)諧振式的中頻感應(yīng)熔煉�,它的逆變器件為一種新型IGBT模塊(絕緣柵雙極型晶體管,德國生�(chǎn)�,它主要用于熔煉普通碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、有色金�。它具有熔化速度快、節(jié)�、高次諧波污染低等優(yōu)�(diǎn)�

  �2)IGBT中頻電源為一種恒功率輸出電源,加少量料即可達(dá)到滿功率輸出,并且始終保持不�,所以熔化速度�;因逆變部分采用串聯(lián)諧振,且逆變電壓�,所有IGBT中頻比普通可控硅中頻節(jié)�;IGBT中頻采用�(diào)頻調(diào)�,整流部分采用全橋整�,電感和電容濾波,且一直工作在500V,所以IGBT中頻�(chǎn)生高次諧波小,對電網(wǎng)�(chǎn)生污染工��

  �3)節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源比傳統(tǒng)可控硅中頻電源可節(jié)�15%-25%,節(jié)能的主要原因有以下幾下方面:

  A、逆變電壓�,電流小,線路損耗小,此部分可節(jié)�15%左右,節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源逆變電壓�2800V,而傳�(tǒng)可控硅中頻電源逆變電壓僅為750V,電流小了近4�,線路損耗大大降��

  B、功率因�(shù)�,功率因�(shù)始終大于0.98,無功損耗小,此部分比可控硅中頻電源節(jié)�3%-5%。由于節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源采用了半可控整流方式,整流部分不調(diào)可控硅導(dǎo)通角,所以整個工作過程功率因�(shù)始終大于0.98,無功率損耗小�

 ?�?)高次諧波干擾:高次諧波主要來自整流部分�(diào)壓時可控硅產(chǎn)生的毛刺電壓,會�(yán)重污染電�(wǎng),導(dǎo)致其他設(shè)備無法正常工�,而節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源的整流部分 采用半可控整流方�,直流電壓始終工作在,不�(diào)�(dǎo)通角,所以它不會�(chǎn)生高次諧�,不會污染電�(wǎng)、變壓器,開�(guān)不發(fā)�,不會干擾工廠內(nèi)其他電子�(shè)備運(yùn)行�

 ?�?)恒功率輸出:可控硅中頻電源采用�(diào)壓調(diào)�,而節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源采用調(diào)頻調(diào)�,它不受爐料多少和爐襯厚薄的影響,在整個熔煉過程中保持恒功率輸�,尤其是生產(chǎn)不銹�、銅、鋁等不�(dǎo)磁物�(zhì)�,更顯示它的�(yōu)越�,熔化速度�,爐料元�?zé)龘p�,降低鑄造成本�

IGBT注意事項(xiàng)

  (1)IGBT 管由于有漏柵寄生� 容的密勒效應(yīng),能引起意外的尖峰電壓損害管子,所以應(yīng) 用時讓柵極電路的阻抗足夠低以盡量消除其負(fù)面影�;

  (2) 柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動電路內(nèi)阻抗� IGBT 的開通過�,�(qū) 動脈沖的波形有很大影�.�(yīng)用時�(yīng)綜合考慮;

  (3)�(yīng)� 用慢降柵壓技�(shù)來控制故障電流的下降速率,從而抑制器

  (4)在工� 件的 dv/d � ce的峰�,�(dá)到短路保�(hù)的目�; 電流較大的情況下,為了減小�(guān)斷過電壓,�(yīng)盡量減小� 電路的布線電�,吸收電容器應(yīng)采用低感�.

�(yīng)�

  igbt中頻電源由于具有加熱速度�,熱效率高和無空氣污染等優(yōu) �(diǎn),感應(yīng)加熱是一種先�(jìn)的加熱方�,可以廣泛地應(yīng)� 于熔�,熱�,淬火,金屬表面處理等工�(yè)加工�(lǐng)�.

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