感应加热用IGBT超音频电源

IGBT为自关断器件，既可工作在容性又可工作在感性。然而工作在容性或感性都将引起电压或电流的毛刺，因此采用锁零电路，使电源基本上工作在谐振状况。在这种情况下，电压的正弦波和电流的方波（谐振回路上）都比较好，这不仅对减少开关损耗，增加器件寿命有重要意义，而且也减轻了阻容吸收的负担。

常见的他激转自激线路这里也没有选用，他激转自激，是指在低电压使用他激信号，随着电压的升高自动变为自激信号，这也就使它有一个缺点，当感应器换掉，他激和自激频率有差异时，就会产生电压上升过程中过流的现象。在我们的设备是将他激的固定频率发生器改进为变频的频率发生器，既从100kHz逐步变为10kHz，同时检测谐振电压，在谐振点时变自激并且过零触发，保证设备工作在零度。逆变线路控制框图如图4所示。

这种逆变控制方式既防止了他激转自激过程中的逆变失败，又防止了小信号下线路找不到自激频率情况。

24IGBT驱动

IGBT可采用有源或无源两种驱动方式，无源驱动相对线路简单，但波形调整不是很方便，为此采用富士公司841这种线路，如图5所示，对于841很多文章有介绍，这里只提两个问题：

（1）在841保护时并未完全封锁脉冲，这给器件安全构成威胁，因此在过流输出和驱动信号输入之间加了一个RS触发器，在有过流输出时完全封锁驱动脉冲。

（2）841过流是检测IGBT在门极导通时CE间的电压，当超过6V延迟10μs则判断为过流。但实践中发现很多IGBT在CE间电压6V时已经损坏，因此我们在IGBT的C极和841的第6脚串一个3V稳压管，使841检测值由此6V降低为3V实践证明这样改进明显增加了841对过流判断的灵敏性，使线路不仅能正常的驱动元件而且在过流时能更有效的保护器件。

25过流和过压的保护

（1）过流IGBT相对SCR来说抗过流能力比较弱，因此线路设计一定要保证IGBT的安全。主要靠两个办法：一个是841过流保护，但这种方式风险性较大，二是在电抗器和逆变桥输入之间串了一个电流传感器，当它的输出值超过预定值时，一方面封锁斩波脉冲，另一方面封锁逆变脉冲，这一措施使IGBT通过了负载短路实验的考验。

（2）过压在这种的谐振电路里主要有两种过压产生：1、随着负载电流和电压角度的增加，负载电压会越来越高，这会对器件构成威胁，解决的办法是逆变控制锁0度，另外在负载上加电压传感器检测电压的大小，当过大时加以控制。2、换流过程中的电压毛刺，这种现象主要靠加阻容吸收，值得注意的是逆变电路中的二极管也需要加阻容吸收，如图6所示。

3应用举例

（1）某单位要求焊接空调压缩机贮液灌部件，如图7所示。

图6桥路阻容吸收形式

图7储液罐外形