中頻電源技術參數(shù)：1、輸入功率: 90KW 2、振蕩頻率: 1-20KHZ根據(jù)客戶工件加熱要求而定4、輸出電流：25-170A 5、輸出電壓：70-550V 6、輸入電壓: 三相3800V, 50或60HZ 7、冷卻水要求:≥0.2Mpa,≥6L/min8、負載持續(xù):****9、體積(CM)：75長×40寬×87高10、重量：82KG 11、補償電容參數(shù)、體積、重量等根據(jù)客戶工件配套而定。

主要應用： 中頻電源多用于需要透熱的加熱場合，如：（1）標準件加熱鍛壓（2）各種金屬材料熔煉 （3）電機轉子加熱配合 （4）鋼管端頭加熱擴管 （5）模具透熱 （6）軸類中頻淬火 （7）焊縫預熱或焊后回火等

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高效數(shù)字式空冷感應加熱電源

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感應加熱電源廣泛應用于金屬熱處理、淬火、透熱、熔煉、焊接、熱套、電真空器件去氣加熱、半導體材料煉制、塑料熱合、烘烤和提純等場合，利用在高頻磁場作用下產(chǎn)生的感應電流引起導體自身發(fā)熱而進行加熱。感應加熱與氣體燃燒加熱或者通電加熱相比，具有顯著節(jié)能、非接觸、速度快、效率高、工序簡單、容易實現(xiàn)自動化等顯著優(yōu)點。?????????????????????????????圖1.?感應加熱原理示意圖

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感應加熱電源主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應器組成。其中逆變器是一個交－直－交的變流器，將工頻交流電能變換成為幾千至幾百千赫茲的高頻電能。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應器，將高壓變成隔離的低壓并進行阻抗匹配。加熱時，感應器中流過強大的高頻電流，在導體內(nèi)產(chǎn)生感應電流，因此導體迅速被加熱。

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逆變器所需的高頻逆變器件決定了裝置的形式，它經(jīng)歷了從電子管、晶閘管到目前普遍采用IGBT的發(fā)展歷程。早期的感應加熱設備以大功率真空電子管為核心構成單級自激振蕩器，把高壓直流電能轉換成高頻交流電能，由于電壓變換環(huán)節(jié)較多、電子管轉換效率低，設備的總體效率一般在50％以下，水和電能的消耗非常大。與電子管設備相比，晶閘管式感應加熱設備的效率大為提高，達到90％左右，但其諧振頻率較低、逆變換流部分相當復雜、損耗仍然較大，且功率因素低。而采用IGBT或MOSFET的感應加熱設備總體效率在90％以上，諧振頻率可達數(shù)百千赫茲，且結構大為簡化，設備可靠性、功率因數(shù)等其它品質均得以提高。

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二.目前產(chǎn)品普遍存在的問題及原因

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雖然采用IGBT取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進步，但目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商研制生產(chǎn)的感應加熱電源設備仍然存在一些普遍問題，這些問題主要表現(xiàn)為：

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=效率較低、電能和冷卻水消耗大

???=功率元件IGBT容易損壞

???=輸出變壓器容易損壞

???=冷卻水回路故障較多

???=功率因數(shù)較低、諧波污染大

???=設備可靠連續(xù)運行性能欠佳

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這些問題主要是因為設計上的缺陷所致，現(xiàn)針對這些問題探討其原因：

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u
目前同類產(chǎn)品的輸出變壓器均采取水冷結構，變壓器線圈由銅管繞制，高頻工作時，渦流損耗非常大，因此效率較低，冷卻水消耗大。

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u
由于輸出變壓器、IGBT、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大，而且容易發(fā)生因為銅管結垢堵塞導致變壓器和功率器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導致故障范圍擴大等問題；此外，由于水路并聯(lián)支路很多，系統(tǒng)無法保證每一支路均具有斷水保護功能。

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u由于控制電路不能適應各種變化工況，使得功率元件IGBT脫離過零軟開關狀態(tài)，因此開關損耗增加、并經(jīng)常導致IGBT過熱損壞。

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u部分產(chǎn)品采用軟開通、硬關斷(或帶緩沖的硬關斷)電路，因此IGBT損耗大，且在過載情況下IGBT容易損壞。

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u設備在過壓、欠壓、過載、感應圈短路或部分短路、功率元件過熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護作用，導致設備損壞。

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u控制電路抗干擾能力差，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定或保護限制功能容易誤動作，設備可靠性差。

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u整流后直接采用大容量電力電容濾波，無濾波電感或直流側IGBT斬波電路，因此功率因數(shù)低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發(fā)熱、串聯(lián)均壓問題、壽命較短等缺陷。

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三.新型數(shù)字式空冷產(chǎn)品的關鍵技術

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一種新型高頻感應加熱電源主回路如下圖所示，該產(chǎn)品為全數(shù)字式控制結構，在處理器DSP的控制下，功率器件IGBT工作在零電流開關狀態(tài)；且直流側也采用IGBT斬波電路，這有效提高了設備功率因數(shù)、減少輸入諧波；此外，該產(chǎn)品通過多種措施降低系統(tǒng)損耗、提高效率，使得設備可以采用全空冷結構，并消除設備來自水系統(tǒng)的故障；基于這種結構，設備的工作頻率為1KHz－100KHz。

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一.前言

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感應加熱電源廣泛應用于金屬熱處理、淬火、透熱、熔煉、焊接、熱套、電真空器件去氣加熱、半導體材料煉制、塑料熱合、烘烤和提純等場合，利用在高頻磁場作用下產(chǎn)生的感應電流引起導體自身發(fā)熱而進行加熱。感應加熱與氣體燃燒加熱或者通電加熱相比，具有顯著節(jié)能、非接觸、速度快、效率高、工序簡單、容易實現(xiàn)自動化等顯著優(yōu)點。?????????????????????????????圖1.?感應加熱原理示意圖

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感應加熱電源主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應器組成。其中逆變器是一個交－直－交的變流器，將工頻交流電能變換成為幾千至幾百千赫茲的高頻電能。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應器，將高壓變成隔離的低壓并進行阻抗匹配。加熱時，感應器中流過強大的高頻電流，在導體內(nèi)產(chǎn)生感應電流，因此導體迅速被加熱。

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逆變器所需的高頻逆變器件決定了裝置的形式，它經(jīng)歷了從電子管、晶閘管到目前普遍采用IGBT的發(fā)展歷程。早期的感應加熱設備以大功率真空電子管為核心構成單級自激振蕩器，把高壓直流電能轉換成高頻交流電能，由于電壓變換環(huán)節(jié)較多、電子管轉換效率低，設備的總體效率一般在50％以下，水和電能的消耗非常大。與電子管設備相比，晶閘管式感應加熱設備的效率大為提高，達到90％左右，但其諧振頻率較低、逆變換流部分相當復雜、損耗仍然較大，且功率因素低。而采用IGBT或MOSFET的感應加熱設備總體效率在90％以上，諧振頻率可達數(shù)百千赫茲，且結構大為簡化，設備可靠性、功率因數(shù)等其它品質均得以提高。

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二.目前產(chǎn)品普遍存在的問題及原因

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雖然采用IGBT取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進步，但目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商研制生產(chǎn)的感應加熱電源設備仍然存在一些普遍問題，這些問題主要表現(xiàn)為：

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=效率較低、電能和冷卻水消耗大

???=功率元件IGBT容易損壞

???=輸出變壓器容易損壞

???=冷卻水回路故障較多

???=功率因數(shù)較低、諧波污染大

???=設備可靠連續(xù)運行性能欠佳

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這些問題主要是因為設計上的缺陷所致，現(xiàn)針對這些問題探討其原因：

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u
目前同類產(chǎn)品的輸出變壓器均采取水冷結構，變壓器線圈由銅管繞制，高頻工作時，渦流損耗非常大，因此效率較低，冷卻水消耗大。

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u
由于輸出變壓器、IGBT、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大，而且容易發(fā)生因為銅管結垢堵塞導致變壓器和功率器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導致故障范圍擴大等問題；此外，由于水路并聯(lián)支路很多，系統(tǒng)無法保證每一支路均具有斷水保護功能。

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u由于控制電路不能適應各種變化工況，使得功率元件IGBT脫離過零軟開關狀態(tài)，因此開關損耗增加、并經(jīng)常導致IGBT過熱損壞。

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u部分產(chǎn)品采用軟開通、硬關斷(或帶緩沖的硬關斷)電路，因此IGBT損耗大，且在過載情況下IGBT容易損壞。

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u設備在過壓、欠壓、過載、感應圈短路或部分短路、功率元件過熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護作用，導致設備損壞。

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u控制電路抗干擾能力差，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定或保護限制功能容易誤動作，設備可靠性差。

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u整流后直接采用大容量電力電容濾波，無濾波電感或直流側IGBT斬波電路，因此功率因數(shù)低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發(fā)熱、串聯(lián)均壓問題、壽命較短等缺陷。

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三.新型數(shù)字式空冷產(chǎn)品的關鍵技術

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一種新型高頻感應加熱電源主回路如下圖所示，該產(chǎn)品為全數(shù)字式控制結構，在處理器DSP的控制下，功率器件IGBT工作在零電流開關狀態(tài)；且直流側也采用IGBT斬波電路，這有效提高了設備功率因數(shù)、減少輸入諧波；此外，該產(chǎn)品通過多種措施降低系統(tǒng)損耗、提高效率，使得設備可以采用全空冷結構，并消除設備來自水系統(tǒng)的故障；基于這種結構，設備的工作頻率為1KHz－100KHz。

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高效數(shù)字式空冷感應加熱電源

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一.前言

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感應加熱電源廣泛應用于金屬熱處理、淬火、透熱、熔煉、焊接、熱套、電真空器件去氣加熱、半導體材料煉制、塑料熱合、烘烤和提純等場合，利用在高頻磁場作用下產(chǎn)生的感應電流引起導體自身發(fā)熱而進行加熱。感應加熱與氣體燃燒加熱或者通電加熱相比，具有顯著節(jié)能、非接觸、速度快、效率高、工序簡單、容易實現(xiàn)自動化等顯著優(yōu)點。?????????????????????????????圖1.?感應加熱原理示意圖

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感應加熱電源主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應器組成。其中逆變器是一個交－直－交的變流器，將工頻交流電能變換成為幾千至幾百千赫茲的高頻電能。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應器，將高壓變成隔離的低壓并進行阻抗匹配。加熱時，感應器中流過強大的高頻電流，在導體內(nèi)產(chǎn)生感應電流，因此導體迅速被加熱。

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逆變器所需的高頻逆變器件決定了裝置的形式，它經(jīng)歷了從電子管、晶閘管到目前普遍采用IGBT的發(fā)展歷程。早期的感應加熱設備以大功率真空電子管為核心構成單級自激振蕩器，把高壓直流電能轉換成高頻交流電能，由于電壓變換環(huán)節(jié)較多、電子管轉換效率低，設備的總體效率一般在50％以下，水和電能的消耗非常大。與電子管設備相比，晶閘管式感應加熱設備的效率大為提高，達到90％左右，但其諧振頻率較低、逆變換流部分相當復雜、損耗仍然較大，且功率因素低。而采用IGBT或MOSFET的感應加熱設備總體效率在90％以上，諧振頻率可達數(shù)百千赫茲，且結構大為簡化，設備可靠性、功率因數(shù)等其它品質均得以提高。

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二.目前產(chǎn)品普遍存在的問題及原因

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雖然采用IGBT取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進步，但目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商研制生產(chǎn)的感應加熱電源設備仍然存在一些普遍問題，這些問題主要表現(xiàn)為：

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=效率較低、電能和冷卻水消耗大

???=功率元件IGBT容易損壞

???=輸出變壓器容易損壞

???=冷卻水回路故障較多

???=功率因數(shù)較低、諧波污染大

???=設備可靠連續(xù)運行性能欠佳

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這些問題主要是因為設計上的缺陷所致，現(xiàn)針對這些問題探討其原因：

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u
目前同類產(chǎn)品的輸出變壓器均采取水冷結構，變壓器線圈由銅管繞制，高頻工作時，渦流損耗非常大，因此效率較低，冷卻水消耗大。

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由于輸出變壓器、IGBT、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大，而且容易發(fā)生因為銅管結垢堵塞導致變壓器和功率器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導致故障范圍擴大等問題；此外，由于水路并聯(lián)支路很多，系統(tǒng)無法保證每一支路均具有斷水保護功能。

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u由于控制電路不能適應各種變化工況，使得功率元件IGBT脫離過零軟開關狀態(tài)，因此開關損耗增加、并經(jīng)常導致IGBT過熱損壞。

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u部分產(chǎn)品采用軟開通、硬關斷(或帶緩沖的硬關斷)電路，因此IGBT損耗大，且在過載情況下IGBT容易損壞。

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u設備在過壓、欠壓、過載、感應圈短路或部分短路、功率元件過熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護作用，導致設備損壞。

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u控制電路抗干擾能力差，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定或保護限制功能容易誤動作，設備可靠性差。

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u整流后直接采用大容量電力電容濾波，無濾波電感或直流側IGBT斬波電路，因此功率因數(shù)低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發(fā)熱、串聯(lián)均壓問題、壽命較短等缺陷。

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三.新型數(shù)字式空冷產(chǎn)品的關鍵技術

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一種新型高頻感應加熱電源主回路如下圖所示，該產(chǎn)品為全數(shù)字式控制結構，在處理器DSP的控制下，功率器件IGBT工作在零電流開關狀態(tài)；且直流側也采用IGBT斬波電路，這有效提高了設備功率因數(shù)、減少輸入諧波；此外，該產(chǎn)品通過多種措施降低系統(tǒng)損耗、提高效率，使得設備可以采用全空冷結構，并消除設備來自水系統(tǒng)的故障；基于這種結構，設備的工作頻率為1KHz－100KHz。

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一.前言

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感應加熱電源廣泛應用于金屬熱處理、淬火、透熱、熔煉、焊接、熱套、電真空器件去氣加熱、半導體材料煉制、塑料熱合、烘烤和提純等場合，利用在高頻磁場作用下產(chǎn)生的感應電流引起導體自身發(fā)熱而進行加熱。感應加熱與氣體燃燒加熱或者通電加熱相比，具有顯著節(jié)能、非接觸、速度快、效率高、工序簡單、容易實現(xiàn)自動化等顯著優(yōu)點。?????????????????????????????圖1.?感應加熱原理示意圖

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感應加熱電源主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應器組成。其中逆變器是一個交－直－交的變流器，將工頻交流電能變換成為幾千至幾百千赫茲的高頻電能。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應器，將高壓變成隔離的低壓并進行阻抗匹配。加熱時，感應器中流過強大的高頻電流，在導體內(nèi)產(chǎn)生感應電流，因此導體迅速被加熱。

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逆變器所需的高頻逆變器件決定了裝置的形式，它經(jīng)歷了從電子管、晶閘管到目前普遍采用IGBT的發(fā)展歷程。早期的感應加熱設備以大功率真空電子管為核心構成單級自激振蕩器，把高壓直流電能轉換成高頻交流電能，由于電壓變換環(huán)節(jié)較多、電子管轉換效率低，設備的總體效率一般在50％以下，水和電能的消耗非常大。與電子管設備相比，晶閘管式感應加熱設備的效率大為提高，達到90％左右，但其諧振頻率較低、逆變換流部分相當復雜、損耗仍然較大，且功率因素低。而采用IGBT或MOSFET的感應加熱設備總體效率在90％以上，諧振頻率可達數(shù)百千赫茲，且結構大為簡化，設備可靠性、功率因數(shù)等其它品質均得以提高。

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二.目前產(chǎn)品普遍存在的問題及原因

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雖然采用IGBT取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進步，但目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商研制生產(chǎn)的感應加熱電源設備仍然存在一些普遍問題，這些問題主要表現(xiàn)為：

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=效率較低、電能和冷卻水消耗大

???=功率元件IGBT容易損壞

???=輸出變壓器容易損壞

???=冷卻水回路故障較多

???=功率因數(shù)較低、諧波污染大

???=設備可靠連續(xù)運行性能欠佳

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這些問題主要是因為設計上的缺陷所致，現(xiàn)針對這些問題探討其原因：

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u
目前同類產(chǎn)品的輸出變壓器均采取水冷結構，變壓器線圈由銅管繞制，高頻工作時，渦流損耗非常大，因此效率較低，冷卻水消耗大。

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由于輸出變壓器、IGBT、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大，而且容易發(fā)生因為銅管結垢堵塞導致變壓器和功率器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導致故障范圍擴大等問題；此外，由于水路并聯(lián)支路很多，系統(tǒng)無法保證每一支路均具有斷水保護功能。

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u由于控制電路不能適應各種變化工況，使得功率元件IGBT脫離過零軟開關狀態(tài)，因此開關損耗增加、并經(jīng)常導致IGBT過熱損壞。

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u部分產(chǎn)品采用軟開通、硬關斷(或帶緩沖的硬關斷)電路，因此IGBT損耗大，且在過載情況下IGBT容易損壞。

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u設備在過壓、欠壓、過載、感應圈短路或部分短路、功率元件過熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護作用，導致設備損壞。

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u控制電路抗干擾能力差，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定或保護限制功能容易誤動作，設備可靠性差。

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u整流后直接采用大容量電力電容濾波，無濾波電感或直流側IGBT斬波電路，因此功率因數(shù)低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發(fā)熱、串聯(lián)均壓問題、壽命較短等缺陷。

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三.新型數(shù)字式空冷產(chǎn)品的關鍵技術

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一種新型高頻感應加熱電源主回路如下圖所示，該產(chǎn)品為全數(shù)字式控制結構，在處理器DSP的控制下，功率器件IGBT工作在零電流開關狀態(tài)；且直流側也采用IGBT斬波電路，這有效提高了設備功率因數(shù)、減少輸入諧波；此外，該產(chǎn)品通過多種措施降低系統(tǒng)損耗、提高效率，使得設備可以采用全空冷結構，并消除設備來自水系統(tǒng)的故障；基于這種結構，設備的工作頻率為1KHz－100KHz。