中频加热系统IGBT电路

本文介绍的中频加热系统是将三相交流电经过可控硅桥式全控整流滤波后变为幅度可调的直流电，然后通过逆变器变为6 kHz的中频电源，其中逆变器选用日本三菱公司的CW300DY－24H型IGBT模块。下面将就IGBT的控制、驱动及保护电路的设计方法作详细论述。

绝缘栅双极型晶体管IGBT兼有功率三极管和场效应管的优点，即电压驱动，输入阻抗高，饱和压降低，开关频率高等。这些优点使得IGBT在电力电子技术、电气传动、开关电源等场合有着广泛的应用。

1 IGBT控制电路设计

中频加热系统中逆变器的作用是将直流电变为6 kHz的中频电源。本系统中是用2块CW300DY－24H型IGBT模块组成桥式逆变电路。IGBT控制电路的核心是产生2路互补输出的中频方波信号。图1给出了IGBT控制电路原理图。

其中，LM565是集成锁相环电路，其功能是提供频率稳定的方波信号，通过调节电位器VR1即可改变LM565的输出频率。LM565的输出信号经过施密特反相器74HC14连接到D触发器74HC74的时钟端，D触发器的输出经过整形后加到与门74HC08的输入端，从输出端OUT1、OUT2、OUT3、OUT4即可得到2路互补方波信号。其中OUT1、OUT2为一组，OUT3、OUT4为另一组分别加到IGBT驱动电路的输入端。该电路从设计上保证了两路信号在任何情况下都是互补的，这就避免了IGBT桥直通现象的发生，确保了IGBT模块工作的安全性。图1中EN信号是IGBT控制使能信号，当EN＝1则有控制信号输出，而当