IGBT分时相位控制串联谐振逆变器在电子测量中的应用研究

"电子测量中的基于分时一相位控制串联谐振逆变器的研究" 本文主要探讨了在电子测量领域中，如何利用基于分时一相位控制的串联谐振逆变器技术来优化感应加热电源。感应加热电源是利用电磁感应原理，通过感应线圈在工件内部产生涡流，以此实现高效快速的加热过程。这种加热方法因其高效的能量转换、精确的温度控制以及自动化潜力，在现代工业生产中被广泛应用。 在感应加热电源的设计中，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）被选为功率开关元件，主要因为其低开关损耗、高速开关性能、较高的工作频率和相对较低的成本。然而，IGBT在高频操作下，特别是由于拖尾电流造成的关断损耗，成为限制其工作频率提升的关键因素。当前，IGBT在零电流开关（ZCS）模式下，开关频率可达到100kHz。 为提高逆变器的输出频率，文章提出采用倍频技术，这能够使输出频率翻倍。然而，这需要额外的谐振电路，并且频率提升受到限制。此外，更高的频率可能会导致器件的换流条件恶化。因此，研究者提出了一种新的IGBT并联分时的相位控制方法，这种方法旨在克服上述问题，提升逆变器的开关频率，以实现更高效的逆变过程。 感应加热电源的功率调节技术主要包括逆变调功和直流调功。逆变调功常见的方法有脉冲频率调制（PFM）、脉冲密度调制（PDM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲均匀调制（PSM）。直流调功则通过改变逆变器输入直流电压来调整功率。其中，相位调功因其控制电路简单、稳定性好、响应速度快和适应性强而受到青睐。 文章中，研究者设计了一个由四个IGBT并联组成的负载串联谐振逆变器，采用了IGBT分时-相位复合控制策略，以实现四倍频的逆变器输出以及输出功率的精确调节。通过理论分析和电路仿真，验证了这种控制策略的有效性和可行性，表明这种新型控制方法能够在降低成本、减小设备体积的同时，提高转换效率，并确保系统的稳定运行。 该研究不仅关注了电子测量中的关键技术，还解决了感应加热电源中IGBT开关损耗问题，提出了一种创新的控制策略，对于提升系统性能和优化能源利用具有重要意义。这一研究为未来电子测量和感应加热电源技术的发展提供了新的思路。