感应加热炉及电源设备工作原理（四）

2.2、感应加热用逆变器的性能特点及应用范围

SCR并联逆变器，结构简单，故障保护性能好，负载适应性好（即可空载运行）。但进线功率因数较低，适用于中小功率熔炼负载和热处理负载；

SCR串联逆变器，进线功率因数高，谐波幅值低，恒功率特性优良，但结构较复杂，故障保护的有效性不如并联逆变器。适用于大功率熔炼负载；

IGBT高频逆变器（电压型、电流型），适用于高频热处理负载和小尺寸加热负载。

3、SCR并联逆变器的工作原理

3.1、电路结构

SCR并联逆变器有多种电路结构，常用的是桥式电路结构，桥式电路的输入端与直流电源联接，桥式电路的输出端与负载连接，交替触发对角桥臂元件时，使桥臂元件交替导通，在负载电路中产生交变电流，从而实现从直流到交流的电能变换。

典型的并联逆变器主电路原理图如图4：

分析并联逆变电路工作原理之前，对主要元件的电气特性简述如下：

• SCR元件：

SCR元件的导通和关断条件：正向电压时，触发脉冲使其导通，一旦导通即维持导通，只有在正向电压消失或反向电压条件下关断。关断过程中，电流下降的速度取决于电路参数（电感），元件电流降为零后，也不能立即加正电压，待元件PN结内的载流子恢复后，元件才恢复阻断功能，这个时间称为元件的关断时间（5～50us，元件有标识。实质为恢复时间）。

SCR元件还有几个主要参数：正向电压、正向电流、反向电压、电压上升率、电流上升率、关断时间。

• 滤波电感Ld：

滤波电感Ld在并联逆变电路中是一个重要器件，电感较大，其电感为毫亨级。它维持直流电流稳定，使逆变桥输入电流不发生突变（分析时可把流过滤波电感的电流看成是稳定的直流电流），在交替换流条件下使逆变桥输入电流成为方波电流。

• 换流电感L1～L4：

换流电感L1～L4串接在四个桥臂中，电感较小，是微亨级的，其作用是在换流时限制元件的电流上升率，防止元件损坏。

• 负载电路：

经电容补偿后的负载电路是Q值较大的并联振荡电路。