第一章 绪 论
1.1 概述
随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。他们的幅值、频率稳定度及变化方式因用电设备的不同而不尽相同，如通信电源、不间断电源、医用电源等等，他们所使用的电能都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。 现代逆变技术就是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的一门科学。这门科学是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（PWM）技术、磁性材料等学科基础之上的 一门实用技术。现代逆变技术主要包括三部分内容：半导体功率集成器件及其应用、功率变换电路和逆变控制技术。其主要应用领域有交流电动机变频调速、磁悬浮列车、环保电源、通用型直流电源变换器等。
采用逆变技术是为了获得不同的稳定或变化形式的电能。例如：
1）由蓄电池中的直流电源获得交流电或由蓄电池中的直流电源获得多路稳定的直流电。
2）获得可变频率的交流电源，如交流电动机调速变频器等。
3）实现电能量回馈，如电动机制动再生能量回馈有源逆变系统等。
在现代逆变技术的应用领域中，许多用电设备和系统都有一个发展的过程。由磁放大式到硅二极管整流式，再到可控硅整流式，直到发展到逆变式，这不仅是因为现代电力电子技术的发展为逆变技术的采用提供了必要的条件，更重要的还是因为采用逆变技术有很多优越性。
1）灵活地调节输出电压或电流的幅度和频率。我们可以控制逆变电路的工作频率和输出时间比例，从而使输出电压或电流的频率和幅值按照人们的意愿或设备工作的要求来灵活变化，
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目 录
第一章 绪论.............................................................................................................1
1.1 概述...........................................................................................................2
1.2 高频电力电子器件的发展…...................................................................3
1.3 高频电力电子技术的理论基础...............................................................3
第二章 IGBT的特性及应用....................................................................................4
2.1 IGBT的基本结构…………......................................................................4
2.2 IGBT的结构特性.....................................................................................4
2.3 IGBT的工作原理和工作特性.................................................................5
2.4 IGBT的安全工作区.................................................................................8
2.5 IGBT的驱动与保护................................................................................8
2.6集成化IGBT专用驱动器EXB841..........................................................11
第三章 高频逆变电源的主电路.............................................................................16
3.1系统的构成及工作原理............................................................................16
3.2 系统主电路的参数设计...........................................................................17
第四章 高频逆变电源的控制电路.........................................................................22
4.1总体设计框图及原理................................................................................22
4.2 IGBT的驱动电路......................................................................................22
4.3逆变电路....................................................................................................23
4.4斩波电路....................................................................................................26
4.5 PI调节器的设计........................................................................................28
第五章 保护电路......................................................................................................31
5.1 IGBT过压的原因及抑制..........................................................................31
5.2 IGBT的过流保护......................................................................................33
参考文献 ..................................

[1]丁道宏，电力电子技术，第2版，1990，航空工业出版社，P30-40
[2]王兆安，电力电子技术的发展动向.电力电子技术1995(4)
[3]张乃国，《电源技术》.中国电力出版社，1998
[4]何希才，《新型开关电源及其应用》人民邮电出版社，1996
[5]日本电气学会，电力半导体变流方式调研专门委员会.《电力半导体变流电路》机械工业出版社，1993

摘 要
本文在分析了IGBT(绝缘栅双极晶体管)特性的基础上，设计了一台容量为2KVA、频率为20KHZ的高频逆变电源。给出了直流斩波电路及全桥逆变电路的工作原理，此高频逆变电源可将75~130V的蓄电池直流电压逆变为110V, 20KHZ的交流电压。
对高频逆变电源的控制主要分两部分:逆变控制和斩波控制。斩波控制可将75-130V波动的蓄电池直流电压变成70V的直流电压。逆变控制可将此直流电压逆变为70V, 20KHZ的交流电压，最后经变压器得到110V, 20KHZ的交流电压驱动电路的设计使得该系统的应用更加易行。设计中说明了各元件参数的计算和选择方法，提出了对IGBT的短路保护方案。对设计方案进行了实验，并给出了实验结果和分析。