IGBT式感應加熱電源常見(jiàn)缺陷簡(jiǎn)要分析

　　目前國內大部分生產(chǎn)廠(chǎng)商已經(jīng)采用IGBT結構的感應加熱電源，這種結構的加熱電源能夠維持長(cháng)時(shí)間高效工作，且安全性比較高，因此比較受到生產(chǎn)商和消費群體的歡迎。然而。雖然國內采用IGBT取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但目前大多數生產(chǎn)廠(chǎng)商研制生產(chǎn)的感應加熱電源設備仍然存在一些普遍問(wèn)題和缺陷。

　　在實(shí)際應用的過(guò)程中，國內常見(jiàn)IGBT式加熱電源的缺陷和問(wèn)題主要表現為：長(cháng)時(shí)間應用后工作效率降低、電能和冷卻水消耗大；功率元件IGBT非常容易損壞；電抗器或輸出變壓器容易損壞；冷卻水回路容易發(fā)生故障；加熱電源整機功率因數較低、諧波污染大；設備可靠連續運行性能欠佳。

　　以上這些問(wèn)題之所以會(huì )在運行的過(guò)程中出現，其最主要是的原因還是在設計上存在缺陷而所致的?，F在我們就針對這些問(wèn)題進(jìn)行其原因的進(jìn)一步探討。首先是電能和冷卻水消耗比較大的問(wèn)題，由于IGBT、電抗器、輸出變壓器、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大、效率較低，冷卻水消耗大，而且容易發(fā)生因為銅管結垢堵塞導致器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導致故障范圍擴大等問(wèn)題。且由于水路并聯(lián)支路很多，系統無(wú)法保證每一支路均具有斷水保護功能。

　　而 IGBT功率元件容易出現損壞問(wèn)題，則是由于模擬式控制電路不能適應各種變化工況，使得功率元件IGBT脫離過(guò)零軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因此開(kāi)關(guān)損耗增加并導致功率元件IGBT損壞。脈寬調制型（無(wú)斬波調壓）產(chǎn)品采用軟開(kāi)通、硬關(guān)斷或帶緩沖的硬關(guān)斷電路，因此IGBT損耗大，且這種方式容易脫離軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)導致 IGBT損壞。

　　在IGBT式加熱電源的運行過(guò)程中，輸出變壓器和電抗器也很容易受到損害。這二者出現故障或損壞原因則是由于設備在過(guò)壓、過(guò)載、感應圈短路或部分短路、功率元件過(guò)熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護作用，這種條件下很容易導致電抗器或輸出變壓器容易受到損壞。并聯(lián)諧振方式的設備容易發(fā)生逆變單元過(guò)壓而損壞器件。整流后直接采用大容量電力電容濾波，無(wú)濾波電感或直流側IGBT斬波電路，因此功率因數低，輸入電流諧波大。

　　以上就是本文針對目前國內使用的IGBT式感應加熱電源所存在的缺陷，所進(jìn)行的問(wèn)題總結和簡(jiǎn)要分析，希望能夠幫助工程師在研發(fā)的過(guò)程中更全面的完成系統設計，規避設計缺陷。