采用IGBT的正弦波中頻逆變電源

1.6 軟件控制

在算法上采用SPWMT和PID算法以及模糊控制邏輯、動(dòng)態(tài)查表法，使系統(tǒng)響應(yīng)更快，保護(hù)功能更強(qiáng)，可靠性大大提高。

1.7 其他

采用關(guān)鍵器件降額設(shè)計(jì)，軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì)等措施，保證電路在環(huán)境應(yīng)力較大的情況下能可靠工作；采用可靠性熱設(shè)計(jì)、三防處理、結(jié)構(gòu)件加固處理等辦法，保證產(chǎn)品在惡劣的氣候應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力條件下的可靠性；對于艦載裝備配套的本產(chǎn)品，采用復(fù)合型減震器和導(dǎo)向件結(jié)構(gòu)，保證產(chǎn)品的抗沖擊、抗振動(dòng)性能。強(qiáng)化產(chǎn)品的絕緣設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品的安全性。

2 實(shí)用效果

根據(jù)上述正弦波中頻逆變電源方案，已成功開發(fā)出系列正弦波中頻逆變電源，經(jīng)實(shí)測在額定負(fù)載時(shí)輸出正弦波的失真度3％，MTBF>20000h，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過了海裝電子部組織的專家鑒定，還通過了中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所質(zhì)量檢測中心（即信息產(chǎn)為部五所）的可靠性和電磁兼容性鑒定、環(huán)境試驗(yàn)檢測。電源經(jīng)海軍多個(gè)部隊(duì)和基地、軍工單位、研究所的實(shí)際使用，取得了令人滿意的效果。

3 結(jié)語

1）大功率IGBT因具有工作頻率較高，驅(qū)動(dòng)電路功率小，工作損耗小等優(yōu)點(diǎn)，加之有專用的驅(qū)動(dòng)電路可使驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)簡化，可靠性提高，因此，可方便地用于變頻電源中。

2）在正弦波逆變電源系統(tǒng)中應(yīng)用16位單片機(jī)87C196MC來產(chǎn)生系統(tǒng)所需的SPWM脈沖信號，是非常方便實(shí)用的，可使硬件電路大大簡化，可靠性提高，同時(shí)可利用單片機(jī)的強(qiáng)大控制功能，實(shí)時(shí)地對系統(tǒng)的關(guān)鍵器件和關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)工作狀態(tài)的自診斷。

3）大功率IGBT逆變器的保護(hù)電路設(shè)計(jì)對其可靠工作具有非常重要的作用，應(yīng)充分重視。IGBT模塊的吸收電容C3及C4須選用低感電容，如聚丙烯電容或類似的低介電損耗膜的電容，安裝時(shí)應(yīng)盡可能地靠近模塊。

4）正弦波逆變電源輸出正弦波的失真度與輸出濾波器的參數(shù)有密切關(guān)系，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理地選取濾波器的截止頻率，并照顧逆變電源最高輸出頻率的需要，濾波電感及電容應(yīng)滿足

f_c=

式中：f_c為濾波器的截止頻率，取值為最高輸出頻率的5～10倍。

5）由IGBT做功率開關(guān)器件構(gòu)成的中頻逆變電源體積小，重量輕，噪音低，工作可靠，使用、維護(hù)方便，在工業(yè)、國防、航天等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，是中頻變頻機(jī)組的理想替代產(chǎn)品。