IGBT开关机理对逆变器死区时间的影响

为了研究逆变器中功率器件对死区时间设置的影响,依据半导体物理理论与死区时间的计算依据,研究了电压、电流、温度对绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)开关时间的影响机理,给出了这3个因素对IGBT开关时间的影响规律,并得到了这3个因素对死区时间的影响机理。通过对两电平半桥逆变单元测试表明:死区时间随电压的增大近似呈线性关系增大,随电流的增大近似呈指数和双曲线复合关系而减小,随温度的增大近似呈线性关系增大,且按照计算依据得到的死区时间与实测桥路直通的发生相符,验证了理论分析的正确性。得出的结论可为实际应用中逆变器等电能变化装置死区时间的设置以及死区补偿算法的优化提供重要的参考依据。

单管感应加热自激振荡电路改进

针对目前常用的低成本单管感应加热电路存在的IGBT非零电压开通(ZVS)、电容脉冲爬升速率大、IGBT损耗增大等缺陷,对该电路的运行机理进行深入剖析,得出该电路不能实现ZVS的本质原因。提出通过增加固定延时的办法来实现该电源的ZVS,并对电路的延迟时间范围进行了理论分析和推导。最后给出了通过增加比较器数量的方式来实现增加固定延时的合理方案。搭建了1kW单管感应加热的实验平台,实验结果证明了理论分析的正确性及实现方法的有效性。该文理论和实验平台可用于电力电子技术基础课程的综合性拓展实验。