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1、基于IGBT高频电源的研究摘要绝缘栅双极型晶体管是先进的第三代功率模块,工作频率为1~20kHz,主要应用在变频器的主电路逆变器及一切逆变电路,即DC/AC变换中,如电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源、无轨电车等。问世迄今有十多年历史,几乎已替代一切其他功率器件,如SCR、GTO、GTR、MOSFET,双极型达林顿晶体管等。如今功率可高达1MW的低频应用中,单个器件电压可达4.0kV(PT结构)至6.5kV(NPT结构),电流可达1.5kA,是较为理想的功率模块。高频淬火机床的核心—高频电源由三个子系统构成,直流电源系统,IGBT变
2、频器,和控制系统。直流电源转换60HZ输入为直流,IGBT变频器转换直流电源为高频交流电源,控制系统监控操作者的输入和内部转换信号以调节电源输出。IGBT变频器的工作过程及系统的稳定性是本文的主要研究目的。IGBT的可靠性和转换效率是重要指标,也是研究中关注解决的重点。本文介绍了高频电源的基本内容,着重分析了IGBT的基本原理和发展。关键词:IGBT高频电源频率变换31基于IGBT高频电源的研究AbstractInsulatedGateBipolar Transistor(IGBT)isanadvancedthird-generationpowe
3、rmodulewithworkingfrequencyfrom1Hzto20kHz.Itismainlyuesdmaincircuittransducerofinverterandwholelesstransducecircuit,thatisDC/ACinvertesuchaselectromotionvehicle,servoamplifier,UPS,swtichingpowersupply,chopperpowersupply,trolleybusetc.Withahistoryofmorethanadecade,IGBTshavealr
4、eadyreplacedanyotherpowerdevicesincludingSCR,GTO,GTR,MOSFET,BipolarDarlingtonTransistoretc.Inpracticalapplicationoflowfrequencystatewith1MWhighpower,devicevoltagemayrangefrom4.0kV(PTstructure)to6.5kV(NPTstructure),thecurrentwillbe1.5kA,Itisquiteaperfectpowerdevice.Highfrequen
5、cyquenchmachine’score-highfrequencypowersupplyconsistsofthreesubsystems:TheDirectCurrent(DC)powersupply,theInsulatedGateBipolarTransistor(IGBT)inverter,andthecontrolsystem.TheDCsupplyconvertsthe60HzinputtoDC.TheIGBTinverterconvertstheDCpowertohighfrequencyACpower.Thecontrolsu
6、bsystemmonitorstheoperatorinputandtheinternalinvertersignalstoregulatethepoweroutput.ThepaperaimsattheworkingprocessandsystemstabilityofIGBT,amongstwhichreliabilityandconvertingefficinecyareimportantguidelineofanIGBT.Theyarealsothefocuspointsofthispaper.Itpresentsageneralintr
7、oductionofhighfrequencypowersupplyandemphasizestheanalysisofthetheoryanddevelopmentofIGBTaswell.Keywords:IGBTHighfrequencypowersupplyfrequencyconverts31基于IGBT高频电源的研究目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1目前我国感应热处理电源设备的现状和发展11.1.1机械式中频发电机………………………………………………...…………...…11.1.2电子管高频电源………………………………
8、…………………………………..11.1.3晶闸管(SCR)式中频电源………………………………………………………11.1.4晶体管超音频和