基于igbt高频电源的研究

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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变频器，和控制系统。直流电源转换60

2、HZ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-generationpowermodulewithworkingfrequencyfrom1Hz

3、to20kHz.Itismainlyuesdmaincircuittransducerofinverterandwholelesstransducecircuit,thatisDC/ACinvertesuchaselectromotionvehicle,servoamplifier,UPS,swtichingpowersupply,chopperpowersupply,trolleybusetc.Withahistoryofmorethanadecade,IGBTshavealreadyreplacedanyotherpowerdevicesincludingSCR,GTO,GT

4、R,MOSFET,BipolarDarlingtonTransistoretc.Inpracticalapplicationoflowfrequencystatewith1MWhighpower,devicevoltagemayrangefrom4.0kV(PTstructure)to6.5kV(NPTstructure),thecurrentwillbe1.5kA,Itisquiteaperfectpowerdevice.Highfrequencyquenchmachine’score-highfrequencypowersupplyconsistsofthreesubsyst

5、ems:TheDirectCurrent(DC)powersupply,theInsulatedGateBipolarTransistor(IGBT)inverter,andthecontrolsystem.TheDCsupplyconvertsthe60HzinputtoDC.TheIGBTinverterconvertstheDCpowertohighfrequencyACpower.Thecontrolsubsystemmonitorstheoperatorinputandtheinternalinvertersignalstoregulatethepoweroutput.

6、ThepaperaimsattheworkingprocessandsystemstabilityofIGBT,amongstwhichreliabilityandconvertingefficinecyareimportantguidelineofanIGBT.Theyarealsothefocuspointsofthispaper.ItpresentsageneralintroductionofhighfrequencypowersupplyandemphasizestheanalysisofthetheoryanddevelopmentofIGBTaswell.Keywor

7、ds: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…………………………………………………………………..11.1.3晶闸管(SCR)式中频电源………………………………………………………11.1.4晶体管超音频和