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通常采用计算和实验相结合的方法，确定缓冲元件的参数。CS选取3~5uF/1200V的电解电容，RS选用62/150W的无感电阻。在开关电源中，逆变电路中二极管除整流作用外，还起电压嵌位和续流作用，二极管在正向偏置时，呈高阻状态，近似开路。二极管从低阻转变成高阻或从高阻转变成低阻并不是瞬间完成的，普通二极管的反向恢复时间较长，不适应高频开关电路的要求，需要使用快速恢复二极管。系统阻容吸收电路中采用IXYS公司的DSE12X快速恢复二极管模块，其恢复时间在60ns左右。由电路产生的PWM脉冲，不能直接驱动大功率器件，为确保功率管的开关准确可靠，IGBT驱动放大电路采用三菱公司的M57962L，它采用+15V-15V双电源供电。
能大电流通过和低的导通压降，损耗小，发热量小;在开关状态转换时，具有短的开、关时间，即开关频率高，而且能承受高的du/dt;全控功能，寿命长、结构紧凑、体积小等特点，当然还要求成本低。我们以设计一台中压变频器为例来学如何选择IGBT模块和计算相关的参数，假设变频器的直流工作电压为3600V，电机功率因数为0.8，载波频率为3kHz，输出频率为50Hz，采用下列公式分别用不同功率开关器件构成变频器的一个开关组件的指标进行估算。以400A的峰值电流Icp计算，θ——输出电压与电流之间的相位角(功率因数=θcos将D取0.5，首先以1700V、3300V、6500V的IGBT进行比较。为使中压变频器达到3600V的工作电压。
继而变化成弱穿通（LPT）结构，这就使安全工作区（SOA）得到同表面栅结构演变类似的改善。这次从穿通（PT）型技术*到非穿通（NPT）型技术，是*基本的，也是很重大的概念变化。这就是：穿通（PT）技术会有比较高的载流子注入系数，而由于它要求对少数载流子寿命进行控制致使其输运效率变坏。另一方面，非穿通（NPT）技术则是基于不对少子寿命进行杀伤而有很好的输运效率，不过其载流子注入系数却比较低。进而言之，非穿通（NPT）技术又被软穿通（LPT）技术所代替，它类似于某些人所谓的“软穿通”（SPT）或“电场截止”（FS）型技术，这使得“成本—性能”的综合效果得到进一步改善。1996年，CSTBT（载流子储存的沟槽栅双极晶体管）使第5代IGBT模块得以实现[6]。
控制电路的工作过程为:经PI调节器作用后的信号输入到TL494内部，TL494输出PWM脉冲，其占空比由PI调节器输出信号的大小来决定，具有一定占空比的PWM脉冲经EXB840作用后驱动IGBT,从而实现变压器输出电压的稳定调节。高压电源在工作时，电源的内部会产生过电压或过电流，以致损坏电源或IGBT，因此必须设置保护电路来保证电源的安全。电子束焊接电源设置了过压保护、梯度上升及下降电路和过流保护电路。过流保护采用了三级保护:*级是EXB840电路本身的过流保护检测功能，即在IGBT过流时，IGBT驱动模块的6脚会检测到过流信号而直接封锁输出脉冲，关断IGBT，同时EXB840的4脚输出过流信号给PLC。
硅芯片的结构是一种较厚的NPT（非穿通）型设计。后来，通过采用PT（穿通）型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个显著改进，这是随着硅片上外延的技术进步，以及采用对应给定阻断电压所设计的n+缓冲层而进展的[3]。几年当中，这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其设计规则从5微米*到3微米。90年代中期，沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT，它是采用从大规模集成（LSI）工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺，但仍然是穿通（PT）型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中，实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变，先是采用非穿通（NPT）结构。
移相逆变电路为全桥式移相软开关逆变器，原理图见图8，三相交流市电经整流滤波后，得到直流电压Udc作为逆变器的直流侧输入电压，Vl和V2为前桥臂，V3和V4为滞后桥臂，Cl和C2为前桥臂的并联电容，C3和C4为滞后桥臂的并联电容，并且Cl=C2》C3=C4。Cs和L2(包括变压器的漏感)组成谐振回路，与移相PWM发生器一起实现功率开关管ZVS谐振换流。控制系统由单片机或DSP或单片机+DSP组成，其主要包括主控板、PWM发生器、驱动器、电压/电流检测、送丝机、控制面板、遥控装置等，如图7中虚线内所示。在图7中，主控板为DSP，通过焊接参数的设定和电压/电流信号的反馈，利用DSP的事业管理部，产生两对互补的移相PWM脉冲信号。
所有的保护和故障信号送入DSP中，封锁PWM输出信号，保护IGBT。这里需要提及的是，由于产生过电流时集电极电流很大，对IGBT实施瞬时保护时，集电极电流在很短的时间内中断，必将产生很高的上升率di/dt，在逆变电路的电感中引起很高的反电动势，对IGBT造成很大的威胁，集电极上的过高的过冲电压足以使IGBT损坏。所以产过电流时，不能过快地关断IGBT。为了防止出现过高的上升率出di/dt，常采用缓冲电路。为了防止因IGBT过热，造成管子的损坏，(1)选取并安装适当的散热器，散热器的表面状态良好，表面粗糙度小于Ra6.3μm，平面度;50μm以下。(2)IGBT管应与散热器有良好的接触，两者的接触面应涂有硅脂。
变成其他低频率的交流电，同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压，再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。工频交流(经整流滤波)→直流(经逆变)→中频交流(降压、整流、滤波)→直流。即为:AC→DC→AC→DC。常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。其中，晶闸管(可控硅)的开关频率*低约1000次/秒左右，一般不适用于高频工作的开关电路。场效应管的突出优点在于其极高的开关频率，其每秒钟可开关50万次以上，耐压一般在500V以上，耐温150℃(管芯)，而且导通电阻，管子损耗低，是理想的开关器件，尤其适合在高频电路中作开关器件使用。但是场效应管的工作电流较小，高的约20A低的一般在9A左右。
变频电源十分接近于理想交流电源，因此，*发达*越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供*良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。IGBT是变频电源内部*核心的重要元器件，在内部起着重要的作用。变频电源内部的元器件有很多，都是不可缺少的一部分。IGBT在变频电源中所发挥的作用是将直流变为交流供电机使用，与其它电力电子器件相比的话，IGBT具有非常高的可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点，鉴于此，开发高电压、大电流、频率高的高压IGBT并将其应用到变频电源中以获得不同频率的电流。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流。
变频电源在正常工作情况下流过IGBT的电流较大，开关频率较高，故而器件的损耗也比较大，如果热量不能及时散掉，使得器件的结温Tj过Tjmax，则可能造成IGBT损坏。IGBT的功耗包括稳态功耗和动态动耗，其动态功耗又包括开通功耗和关断功耗。在进行热设计时，不仅要保证其在正常工作时能够充分散热，而且还要保证其在发生短时过载时，IGBT的结温也不过Tjmax。当然，受设备的体积和重量等的限制以及等因素，IGBT的散热系统也不可能无限制地扩大。可在靠近IGBT处加装一温度继电器等，检测IGBT的工作温度。检测电路在检测到发生异常时有控制电路发出关断IGBT的指令，以保护IGBT。(1)由于热阻随IGBT安装位置的不同而不同。
实现电子束焊接电源的软启动。IGBT(绝缘门极双极晶体管)中频电炉主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。这种IGBT电源是一个带有串联谐振输出的电压型逆变器，逆变部分采用IGBT晶体管。IGBT是一种半导体元件绝缘栅双极晶体管，其关断时间典型值为0.3μs。IGBT恒功率快速节能中频电源及一拖二炉，主要元件采用德国英飞凌原装进口，功率为100KW~3000KW，电炉容量为50KG~3000KG。采用IGBT模块能使电炉节能率高达15%~20%。IGBT中频电炉三相整流全导通，能保持*直流电压，逆变采用串联谐振电炉，功率由逆变来调节，是真正的恒功率电源。(1)IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应熔炼炉。
限制了电路中的*电流，而且由于场效应管的封装形式，使得其引脚的爬电距离(导电体到另一导电体间的表面距离)较小，在环境高压下容易被击穿，使得引脚间导电而损坏机器或危害人身安全。IGBT即双极型绝缘效应管，符号及等效电路图见图，其开关频率在20KHZ~30KHZ之间。但它可以通过大电流(100A以上)，而且由于外封装引脚间距大，爬电距离大，能抵御环境高压的影响，安全可靠。文中所指的轨道交通主要是采用电力牵引的火车和地铁，其大功率交流传动电力机车内部构成有有两个重要的功率模块，即主牵引变流器和辅助变流器。主牵引变流器为牵引机车提供动力，功率*、电压*，工作条件*为严酷。辅助变流器为其他非动力电流供电。
