半橋結(jié)構(gòu)串聯(lián)諧振逆變電路原理圖

該電源采用半橋結(jié)構(gòu)串聯(lián)諧振逆變電路，主電路原理如圖3所示。在大功率IGBT諧振式逆變電路中，主電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重要，由于電路中存在引線寄生電感，IGBT開關(guān)動作時在電感上激起的浪涌尖峰電壓Ldi/dt不可忽視，由于本電源采用的是半橋逆變電路，相對全橋電路來說，將產(chǎn)生比全橋電路更大的di/dt。正確設(shè)計(jì)過壓保護(hù)即緩沖電路，對IGBT的正常工作十分重要。如果緩沖電路設(shè)計(jì)不當(dāng)，將造成緩沖電路損耗增大，會導(dǎo)致電路發(fā)熱嚴(yán)重，容易損壞元件，不利于長期工作。

過程是：當(dāng)VT2開通時，隨著電流的上升，在線路雜散電感Lm的作用下，使得Uab下降到Vcc-Ldi/dt，此時前一工作周期以被充電到Vcc的緩沖電容C1，通過VT1的反并聯(lián)二極管VD1、VT2和緩沖電阻R2放電。在緩沖電路中，流過反并聯(lián)二極管VD1的瞬時導(dǎo)通電流ID1為流過線路雜散電感電流IL和流過緩沖電容C1的電流IC之和。即ID1=IL+IC，因此IL和di/dt相對于無緩沖電路要小得多。當(dāng)VT1關(guān)斷時，由于線路雜散電感Lm的作用，使Uce迅速上升，并大于母線電壓Vcc，這時緩沖二極管VD1正向偏置，Lm中的儲能(LmI2/2)向緩沖電路轉(zhuǎn)移，緩沖電路吸收了貯能，不會造成Uce的明顯上升。

緩沖元件的計(jì)算與選擇

式中：f—開關(guān)頻率;Rtr—開關(guān)電流上升時間;IO—最大開關(guān)電流;Ucep—瞬態(tài)電壓峰值。

在緩沖電路的元件選擇中，電容要選擇耐壓較高的電容，二極管最好選擇高性能的快恢復(fù)二極管，電阻要用無感電阻。

結(jié)束語

該電源已經(jīng)成功地應(yīng)用于大功率電力測試儀器，與傳統(tǒng)方法相比，不僅測量精度高，而且提高了工作效率，增加了工作安全性，降低了勞動強(qiáng)度。

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