高手來討論串聯諧振全橋IGBT逆變電路（有圖）

最近一個項目要做一個全橋IGBT的逆變電路，功率大概在100KW，輸出為高壓80KW*1.2A，輸出電流要可調整1mA~1200mA,因為之前沒做過這種逆變電源，所以現在有幾個問題沒有徹底搞清楚，請問有經驗高手：

1、看了很多的資料，串聯諧振電路是用外接電容+LR漏感組成電路，主要是解決IGBT的導通和關閉損耗問題，所謂的ZCS ZVS。

如果頻率較低，工作頻率F< 1/2Fr時主回路電流斷流，很容易工作在ZCS ZVS狀態下，但這樣功率輸出較小。

如果頻率升高， 1/2Fr < F < Fr,

電路好像工作在容性負載下，

IGBT并聯的二極管有恢復問題，不建議使用。

當 F > Fr 時

電路好像工作在感性負載下，IGBT只能ZCS打開，不能ZCS關閉，而且調整頻率可以調整關閉相位，調整輸出功率，但IGBT關閉有損耗，而且損耗大小與相位有關。

如果我要調節輸出功率，從

F< 1/2Fr開始慢慢升高，到達

1/2Fr = F 時，要越過

1/2Fr < F < Fr這個頻率段，直接到

F > Fr？？？？

2、IGBT驅動想用DSP的PWM直接生成，看了有些資料說諧振頻率Fr要跟蹤的，很多變頻器上用霍爾電流傳感器進行測量，這個頻率會變化很很大嗎？？？？

還有據說最好是要可變死區？？？這些怎么需要怎么實現？？？

3、電路圖上原本想用2路主回路，輪流導通IGBT，但是這個Fr通常較低，好像沒必要2相供電，在驅動的時候也可以并聯起來使用，分成2路電流小，發熱低，而且也利于安裝散熱，是否有道理？？

4、主回路的電流是接近正弦波的，這個最大電流怎么計算，電流峰值太大了會燒壞IGBT嗎？一般怎么選擇IGBT最大電流值跟主回路峰值電流的關系？

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米山人家

LV.8

2011-12-27 16:19

真牛

能透露一下開發費用大概是多少錢嗎，滿足一下我的想像力，網站消息給我也行

全橋做100KW，是可以的

但是，你了解這個項目的真正難度嗎？

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工業電磁加熱

LV.3

2011-12-27 19:57

@米山人家

真牛[圖片]能透露一下開發費用大概是多少錢嗎，滿足一下我的想像力，網站消息給我也行全橋做100KW，是可以的但是，你了解這個項目的真正難度嗎？

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160217

LV.5

2011-12-27 20:49

這種電源是放射影像產生X光用的吧？

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btma

LV.8

2011-12-28 00:00

@160217

這種電源是放射影像產生X光用的吧？

不像是X光，像是除塵用高壓電源。

電流的調節范圍好大。

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yhxxm60

LV.5

2011-12-28 11:49

@btma

不像是X光，像是除塵用高壓電源。電流的調節范圍好大。

看數據應該是電除塵的，那個升壓變壓器有點不好搞，是80KV吧？

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thoms2011

LV.2

2011-12-28 13:10

@yhxxm60

看數據應該是電除塵的，那個升壓變壓器有點不好搞，是80KV吧？

是ESP上用的，這個變壓器不太好弄，有人用鐵氧體，有人用非晶，現在正在搞……

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thoms2011

LV.2

2011-12-28 13:11

@米山人家

真牛[圖片]能透露一下開發費用大概是多少錢嗎，滿足一下我的想像力，網站消息給我也行全橋做100KW，是可以的但是，你了解這個項目的真正難度嗎？

50W~100W

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改裝pcp

LV.6

2011-12-28 17:41

升壓變壓器不好搞!!!!有變壓器方案嗎?

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ytwsdz

LV.7

2011-12-28 20:30

這家伙是想搞大功臭氧電源吧哈哈

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igbtsy

LV.9

2011-12-29 09:05

@ytwsdz

這家伙是想搞大功臭氧電源吧哈哈

樓主對電源的要求有幾個問題沒說清楚：

1. 輸出電壓是80KV不應當是80KW吧，另外沒有說明輸出電壓是否要求在輸出電流按要求調節時，輸出電壓是可變的還是要求是衡定的。

2.按樓主貼出的原理圖輸出是交流的電壓而不是直流電壓，是否是這樣？若是交流的電壓是要求正弦波還是允許方波電壓？

3.負載的性質是什么？是感性、容性、還是電阻性的，若是電阻性的話阻抗是否是基本變化不大的？

這幾個問題沒說明對整機的方案有著極大的、根本性的影響。

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thoms2011

LV.2

2011-12-29 11:50

@igbtsy

樓主對電源的要求有幾個問題沒說清楚：1.輸出電壓是80KV不應當是80KW吧，另外沒有說明輸出電壓是否要求在輸出電流按要求調節時，輸出電壓是可變的還是要求是衡定的。2.按樓主貼出的原理圖輸出是交流的電壓而不是直流電壓，是否是這樣？若是交流的電壓是要求正弦波還是允許方波電壓？3.負載的性質是什么？是感性、容性、還是電阻性的，若是電阻性的話阻抗是否是基本變化不大的？這幾個問題沒說明對整機的方案有著極大的、根本性的影響。

1、輸出電壓是整流以后的平均電壓80KV，功率100KW,負載是容性的，但容值不大，而且變化的。

2、電壓可以波動，控制回路可以根據電壓、電流極限參數調整.調整范圍按理論要求能在10~80KV,1~1200MA內可調。

3、我看了一些資料，有些人是把控制頻率在F < 1/2Fr,這樣IGBT關斷時在電流過零后半周內，做到ZCS ZVS關斷。這樣做IGBT關斷損耗小，但輸出功率遠遠小于設計值，要么把把設計容量加大1倍。有的人把前面三相整流用可控硅控制，IGBT橋工作在諧振點附近，通過調整直流母線電壓來調整輸出。但是這個電路直流母線電壓波動肯定很大，濾波電容也需要很大，實際控制起來并不容易，而且也影響電源功率因素。

我是想把控制頻率高一點，低于

F < 1/2Fr時控制都一樣，但Fr >

F > 1/2Fr時不能工作，只有直接跳到

F >= Fr了，如果功率要連續調整，必須F>Fr 然后慢慢調小直到F=Fr，并且這時關斷是不是ZCS。

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thoms2011

LV.2

2011-12-29 11:52

@改裝pcp

升壓變壓器不好搞!!!!有變壓器方案嗎?

現在正在弄，有人想用鐵氧體有人用超微晶，結構什么的大概有個想法，但是還沒做樣機。

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igbtsy

LV.9

2011-12-29 12:05

@thoms2011

1、輸出電壓是整流以后的平均電壓80KV，功率100KW,負載是容性的，但容值不大，而且變化的。2、電壓可以波動，控制回路可以根據電壓、電流極限參數調整.調整范圍按理論要求能在10~80KV,1~1200MA內可調。3、我看了一些資料，有些人是把控制頻率在F<1/2Fr,這樣IGBT關斷時在電流過零后半周內，做到ZCSZVS關斷。這樣做IGBT關斷損耗小，但輸出功率遠遠小于設計值，要么把把設計容量加大1倍。有的人把前面三相整流用可控硅控制，IGBT橋工作在諧振點附近，通過調整直流母線電壓來調整輸出。但是這個電路直流母線電壓波動肯定很大，濾波電容也需要很大，實際控制起來并不容易，而且也影響電源功率因素。我是想把控制頻率高一點，低于F<1/2Fr時控制都一樣，但Fr> F>1/2Fr時不能工作，只有直接跳到 F>=Fr了，如果功率要連續調整，必須F>Fr然后慢慢調小直到F=Fr，并且這時關斷是不是ZCS。

三相電源整流后用可控硅調壓來改變逆變輸出電壓是簡單和最佳的方法了。難點是在輸出10KV時只能有1毫安的電流，這樣的限流方式會造成設備較大的體積與成本。整機有沒有電磁兼容性要求？如果電磁兼容性要達到國標，整流前的一套濾波裝置夠嚇人的了。

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