一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，包括全桥逆变电路模块和阻容二极管缓冲电路模块；其中：全桥逆变电路模块用于控制着高频电源装置的电压输出，阻容二极管缓冲电路模块并联于全桥逆变电路模块中IGBT开关元器件两端，能够做到高效抑制瞬变电压，而且阻容二极管缓冲电路模块产生的感应电感较小，适用于保护大功率IGBT开关元器件。本发明专利技术通过在IGBT开关元器件两端并联阻容二极管缓冲电路来延长IGBT开关元器件使用寿命，降低开关损耗。降低开关损耗。降低开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统


[0001]本专利技术涉及一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，具体涉及一种在IGBT开关元器件两端并联缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统。

技术介绍

[0002]传统电除尘设备大多采用可控硅工频电源，具有输出直流脉动大、能量转换效率低、三相输出电压不平衡，对用电设备闪络冲击大等缺点。电除尘用高频电源(High Frequency Power Supply)作为一种新型大功率直流电源用IGBT等大功率开关电子元器件代替传统的可控硅工频电子元器件，与传统工频电源相比，具有输
[0003]出电压等级高、功率因素高，与电除尘其他用电设备的匹配性能良好、电源的转换效率高等特点。实现了对能源高效利用、提升电除尘工作效率、减少工厂烟气污染粉尘排放的目的。
[0004]电除尘用高频电源逆变电路为了提升输出交流电的频率，通常是通过控制系统下发高PWM占空比指令来提高频率，这将导致IGBT开关元器件在运行过程中有较大的开关损耗。为了延长IGBT开关元器件使用寿命，降低开关损耗带来的IGBT开关元器件损坏风险，通常会在IGBT开关元器件两端并联缓冲电路。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，通过在IGBT开关元器件两端并联阻容二极管缓冲电路来延长IGBT开关元器件使用寿命，降低开关损耗。进一步对电除尘用高频电源逆变系统IGBT开关元器件及缓冲电容和缓冲电。阻进行选型。
[0006]本专利技术采取如下技术方案来实现的：
[0007]一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，包括全桥逆变电路模块和阻容二极管缓冲电路模块；其中：
[0008]全桥逆变电路模块用于控制着高频电源装置的电压输出，阻容二极管缓冲电路模块并联于全桥逆变电路模块中IGBT开关元器件两端，能够做到高效抑制瞬变电压，而且阻容二极管缓冲电路模块产生的感应电感较小，适用于保护大功率IGBT开关元器件。
[0009]本专利技术进一步的改进在于，全桥逆变电路模块包括IGBT开关元器件V1-V4，IGBT开关元器件V2的集电极连接GBT开关元器件V1的发射极，IGBT开关元器件V4的集电极连接GBT开关元器件V3的发射极，IGBT开关元器件V1的集电极和IGBT开关元器件V3的集电极连接在滤波电容C的一端，IGBT开关元器件V2的发射极和IGBT开关元器件V4的发射极连接在滤波电容C的另一端。
[0010]本专利技术进一步的改进在于，全桥逆变电路模块采用的IGBT开关元器件在选型时，从1)耐流值和2)耐压值两个方面考虑。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，1)耐流值：IGBT开关元器件耐流值即最大电流值为整
流模块输出电流的2倍，电除尘用高频电源直流母线电流I
DC
＝150A，则IGBT开关元器件耐流值为300A，依据规程：IGBT开关元器件短时耐流达到输入电流的2-3倍，所以在IGBT开关元器件选型时，耐流参数选择为600A。
[0012]本专利技术进一步的改进在于，2)耐压值：逆变电路模块两端输入电压即整流模块输出电压最大值U
DC
＝561V，在全桥逆变电路中，每桥臂由两个IGBT开关元器件串联组成，故每个IGBT开关元器件耐压值为561/2＝280.5V，依据规程：IGBT开关元器件短时耐压要达到输入电压的2-3倍，所以在IGBT开关元器件选型时，耐压参数选择为841.5V。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，阻容二极管缓冲电路模块由缓冲电容C
SNU
及缓冲电阻R
SNU
串联组成。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，所述缓冲电容C
SNU
选型时，保证IGBT开关元器件关断瞬间电压上升缓慢，具体电容参数计算式为：其中：I
DC
——逆变电路模块输入母线电流150A；U
DC
——逆变电路模块输入母线电压561V；τ——IGBT开关元器件关断时间0.1μs。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，所述缓冲电阻R
SNU
选型时，保证IGBT开关元器件导通过程中缓冲电容C
SNU
释放95％的电量时，缓冲电阻R
SNU
可将此电量消耗掉；根据规程：RC时间常数小于IGBT开关元器件导通时间的1/3，同时避免IGBT开关元器件导通过程中放电电流过大，缓冲电阻R
SNU
选型范围为：其中：T——IGBT开关元器导通时间0.0001(s)。
[0016]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益的技术效果：
[0017]1.本专利技术提出一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，通过在IGBT开关元器件两端并联阻容二极管缓冲电路来延长IGBT开关元器件使用寿命，降低开关损耗。
[0018]2.本专利技术对IGBT开关元器件及缓冲电容和缓冲电。阻进行选型，选择适用于电除尘用高频电源逆变系统的元器件。
附图说明
[0019]图1为火电厂电除尘用全桥逆变电路模块拓扑结构。
[0020]图2为阻容二极管缓冲电路图。
具体实施方式
[0021]下面通过附图，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0022]如图1所示，全桥逆变电路模块作为电除尘用高频电源的核心组成部分，控制着高频电源装置的电压输出。
[0023]全桥逆变电路模块是由四个IGBT开关元器件组成，有效克服了半桥逆变电路的输出电压过低等缺点，全桥逆变电路模块在工作状态下，对侧两个IGBT开关元器件同时通断，同侧IGBT开关交替通断，得到A、B两相交流电。全桥逆变电路模块包括IGBT开关元器件V1-V4，IGBT开关元器件V2的集电极连接GBT开关元器件V1的发射极，IGBT开关元器件V4的集电极连接GBT开关元器件V3的发射极，IGBT开关元器件V1的集电极和IGBT开关元器件V3的集
电极连接在滤波电容C的一端，IGBT开关元器件V2的发射极和IGBT开关元器件V4的发射极连接在滤波电容C的另一端。
[0024]在电除尘用高频电源电路拓扑中，大多采用全桥逆变电路模块拓扑结构。对于里面所采用的IGBT开关元器件在选型时，需从(1)耐流值和(2)耐压值两个方面考虑：
[0025](1)耐流值
[0026]IGBT开关元器件耐流值即最大电流值为整流模块输出电流的2倍，电除尘用高频电源直流母线电流I
DC
＝150A，则IGBT开关元器件耐流值为300A，依据规程：IGBT开关元器件短时耐流要达到输入电流的2-3倍，所以在IGBT开关元器件选型时，耐流参数选择为600A。
[0027](2)耐压值
[0028]逆变电路模块两端输入电压即整流模块输出电压最大值U
DC
＝561V，在全桥逆变电路模块中，每桥臂由两个IGBT开关元器件串联组成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，其特征在于，包括全桥逆变电路模块和阻容二极管缓冲电路模块；其中：全桥逆变电路模块用于控制着高频电源装置的电压输出，阻容二极管缓冲电路模块并联于全桥逆变电路模块中IGBT开关元器件两端，能够做到高效抑制瞬变电压，而且阻容二极管缓冲电路模块产生的感应电感较小，适用于保护大功率IGBT开关元器件。2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，其特征在于，全桥逆变电路模块包括IGBT开关元器件V1-V4，IGBT开关元器件V2的集电极连接GBT开关元器件V1的发射极，IGBT开关元器件V4的集电极连接GBT开关元器件V3的发射极，IGBT开关元器件V1的集电极和IGBT开关元器件V3的集电极连接在滤波电容C的一端，IGBT开关元器件V2的发射极和IGBT开关元器件V4的发射极连接在滤波电容C的另一端。3.根据权利要求2所述的一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，其特征在于，全桥逆变电路模块采用的IGBT开关元器件在选型时，从1)耐流值和2)耐压值两个方面考虑。4.根据权利要求3所述的一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，其特征在于，1)耐流值：IGBT开关元器件耐流值即最大电流值为整流模块输出电流的2倍，电除尘用高频电源直流母线电流I
DC
＝150A，则IGBT开关元器件耐流值为300A，依据规程：IGBT开关元器件短时耐流达到输入电流的2-3倍，所以在IGBT开关元器件选型时，耐流参数选择为600A。5.根据权利要求3所述的一种具有缓冲电路的电除尘用高频电源逆变系统，其特征在于，2)耐压值：逆变电路模块两端输入电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨沛豪，柴琦，王小辉，寇水潮，高峰，葛英来，王羚宇，贺婷，孙梦瑶，张立松，赵俊博，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：