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讲述igbt加热电源中的缺点有哪些?

2020-04-22 10:55:13

现如今很多生产商都采用了IGBT加热电源结构来对感应加热电源进行支持。之所以选择感应加热电源,是因为其能够在保证安全的同时,长时间的进行高效率的工作。这有利于IGBT模块取代晶闸管和电子管在电路中的作用,但是IGBT电源在加热电源当中也不是拥有优势的,其也存在着一些缺点。本文就将针对这些缺点进行介绍。 

在实际应用的过程中,国内常见IGBT式加热电源的缺陷和问题主要表现为:长时间应用后工作效率降低、电能和冷却水消耗大;功率元件IGBT非常容易损坏;电抗器或输出变压器容易损坏;冷却水回路容易发生故障;加热电源整机功率因数较低、谐波污染大;设备可靠连续运行性能欠佳。 

IGBT加热电源

以上这些问题之所以会在运行的过程中出现,其主要是的原因还是在设计上存在缺陷而所致的。现在我们就针对这些问题进行其原因的进一步探讨。首先是电能和冷却水消耗比较大的问题,由于IGBT、电抗器、输出变压器、谐振电容器均采取水冷结构,不仅损耗较大、效率较低,冷却水消耗大,而且容易发生因为铜管结垢堵塞导致器件烧毁,也容易发生漏水导致故障范围扩大等问题。且由于水路并联支路很多,系统无法保证每一支路均具有断水保护功能。 

而IGBT功率元件容易出现损坏问题,则是由于模拟式控制电路不能适应各种变化工况,使得功率元件IGBT脱离过零软开关状态,因此开关损耗增加并导致功率元件IGBT损坏。脉宽调制型(无斩波调压)产品采用软开通、硬关断或带缓冲的硬关断电路,因此IGBT损耗大,且这种方式容易脱离软开关状态导致IGBT损坏。 

在IGBT式加热电源的运行过程中,输出变压器和电抗器也很容易受到损害。这二者出现故障或损坏原因则是由于设备在过压、过载、感应圈短路或部分短路、功率元件过热等情况下控制电路不能起到有效限制和保护作用,这种条件下很容易导致电抗器或输出变压器容易受到损坏。并联谐振方式的设备容易发生逆变单元过压而损坏器件。整流后直接采用大容量电力电容滤波,无滤波电感或直流侧IGBT斩波电路,因此功率因数低,输入电流谐波大。 


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