IGBT变频电源研制：革新静止电源，提升效率与动态性能

本文主要探讨了通用型IGBT变频电源的研制过程，针对传统400Hz变频机组存在的诸多问题，如笨重、效率低、噪声大、动态品质差以及输出波形不佳，提出了一种性能优良的静止变频解决方案。传统的晶闸管变频电源虽有所改进，但其控制复杂性和动态性能受限于晶闸管的关断机制。本文的创新之处在于采用了IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为核心元件，其优点包括开关速度快、驱动简单以及在高压和大电流条件下表现出色。 在主电路设计方面，文章详细描述了采用软启动控制（JS）来防止上电时对整流模块造成冲击，以及工业上流行的SPWM（正弦脉宽调制）控制策略，通过高频化的载波频率，使输出滤波网络得以简化，提高了动态性能和滤波效果。滤波网络采用常K型两元件低通滤波器，参数选择经过精确计算以优化性能。 系统控制结构中，电流环作为辅助环，与电压控制环协同工作，确保输出电压的稳定。文章还着重讨论了IGBT的擎住效应问题，这是一种由于器件内部寄生结构可能导致的故障现象，分为静态擎住和动态擎住两种情况。静态擎住是当IGBT在稳态导通状态下，由于特定条件下的正反馈导致失去控制；动态擎住则发生在IGBT关断过程中，对器件安全构成威胁。针对这些效应，文中可能提供了相应的防护技术和解决方案。 通用型IGBT变频电源的研制不仅解决了传统变频机组的不足，而且在技术上有显著提升，特别是在控制精度、动态响应和可靠性方面。该电源的研发对于提高设备的运行效率和用户体验具有重要意义，体现了电力电子技术的进步和发展趋势。