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采用IGBT的正弦波中频逆变电源

资料介绍
电源技术论文

采用IGBT的正弦波中频逆变电源
摘要:介绍了用IGBT作功率器件的中频逆变电源,对电路的工作原理进行了详尽的分析

    关键词:绝缘栅双极晶体管;中频逆变电源;驱动;正弦波脉宽调制
引言
400Hz中频电源在工业、国防、航海、航空等领域中应用非常广泛。目前在我国,40
0Hz中频供电系统大多为中频机组,体积大,噪音高,效率低,管理不便。我们研制了一
台用绝缘栅双极晶体管(IGBT)做为主功率开关器件的400Hz正弦波中频逆变电源,它具
有体积小,重量轻,噪音低,转换效率高,工作可靠,使用方便等优点,是中频机组的
理想替代新产品。
IGBT是新一代复合型电力电子器件,它的控制级为绝缘栅控场效应晶体管,输出级为
双极功率晶体管,因而它兼有两者的优点而克服了两者的缺点,如高的输入阻抗;高的
开关频率;很小的驱动功率;通态压降小;电流密度大等。

图1

1 系统组成及工作原理
1.1 逆变电源主电路
正弦波中频逆变电源的主电路构成如图1中的上半部分所示,图中K1为空气开关。L为
EMI滤波器,用以滤掉电网中的干扰和消除逆变电源对电网的干扰。K2,K3,K4为接触器
,K2的作用是在系统启动时接通电源,在故障时切断主电源,其辅助触点K2′用来在停机
或保护电路动作时使滤波电容C1及C2上贮存的能量通过电阻R2快速放掉,以便检修或避
免掉电时电容C1及C2中聚积的能量还未放完,逆变桥中同桥臂上下主功率IGBT因驱动脉
冲电平不确定发生同时导通而损坏。接触器K3和电阻R1构成软起动电路,其作用是在系
统启动时,通过电阻R1缓慢地对电容C1及C2充电,防止直接启动时由于电容器C1及C2上
初始电压为零,导致整流桥模块承受过大的电流冲击而损坏,当电容C1及C2上的电压充
到一定值时,接触器K3动作,其触点将电阻R1短接。K4用于将电源输出与负载隔开……
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