電容橋電感橋串聯(lián)諧振變流器的應(yīng)用 電力電子技術(shù)有四大變換技術(shù)：AC-DC，AC-AC，DC-DC DC-AC，而“電容橋電感橋串聯(lián)諧振變流器”可以解決DC-DC DC-AC兩大變換的問題。電容橋電感橋串聯(lián)諧振變流器屬于負(fù)載換 流。電容橋電感橋串聯(lián)諧振變流器從本質(zhì)上講是一產(chǎn)生正弦半波交流 電的直流斬波電路。 準(zhǔn)確地說：逆變器——靜態(tài)電力變換器，是由電子開關(guān)和離散的 交流波形組成。電子開關(guān)處于直流電壓作用下，若不采取措施是無法 關(guān)斷的。在逆變電路中，電子開關(guān)的換流問題至關(guān)重要。所謂換流， 就是指電子開關(guān)支路的電流轉(zhuǎn)換，而換流的結(jié)果是讓原先導(dǎo)通的電子 開關(guān)關(guān)斷電容橋，而讓原先關(guān)斷的導(dǎo)通。 逆變器按換流方式分類可分為：器件換流，電網(wǎng)換流，負(fù)載換流 和強(qiáng)迫換流四種。器件換流只適用于全控型器件，即有自關(guān)斷能力的 器件，如IGBT、電力MOSFET、GTR、GTO 等。其余三種方式主要 是針對晶閘管而言的。器件換流和強(qiáng)迫換流都是因?yàn)槠骷蜃兞髌髯?身的原因而實(shí)現(xiàn)換流的，屬于自換流；電網(wǎng)換流和負(fù)載換流不是依靠 變流器自身原因，而是借助于外部因素（電網(wǎng)電壓或負(fù)載電壓）來實(shí) 現(xiàn)換流的，屬于外部換流。 電力電子技術(shù)作為一個學(xué)科僅有半個世紀(jì)的歷史，但由于他對國 民經(jīng)濟(jì)有明顯作用，受到國內(nèi)外的普遍重視，因而發(fā)展相當(dāng)迅速，以 致目前所用的技術(shù)，無論在功率器件、電路拓?fù)?、控制方法和系統(tǒng)性 能等方面均與早期有明顯差別。

早期的功率器件是晶體閘流管（簡稱晶閘管或SCR），由于它和 充氣閘流管相比，在功率密度、開關(guān)速度、工作壽命和功率損耗等方 面均占優(yōu)勢，因而淘汰了后者并促使半導(dǎo)體變流技術(shù)的迅速發(fā)展。 SCR 是一種半控型器件，由它組成的電路簡稱半控型電路，其基本特 點(diǎn)是開關(guān)容量大，技術(shù)成熟，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開關(guān)頻率不高，功率 密度和整機(jī)效率依然偏低。GTR 的應(yīng)用，使電力電子電路由半控型 轉(zhuǎn)為全控型，并在不同程度上克服了 SCR 電路存在的缺點(diǎn)，因而在 中小功率領(lǐng)域中出現(xiàn)了GTR 電路取代SCR 電路的局面。和功率場效 應(yīng)管（Power MOSFET）相比，GTR 具有導(dǎo)通內(nèi)阻低和阻斷電壓高的 優(yōu)點(diǎn)，但其輸入特性卻遠(yuǎn)遜于前者，因?yàn)?GTR 是一種電流控制型器 件，其開通增益僅為 5~10，這對大功率器件控制電路的制作工藝和 電能消耗都是沉重的負(fù)擔(dān)。此外，為降低噪音，現(xiàn)代電源要求以超音 頻運(yùn)行，但在硬開關(guān)環(huán)境中，GTR 的典型開關(guān)頻率僅為5KHz，這顯 然無法滿足上述要求；與此相反，MOSFET 是一種電壓控制型器件， 控制功率極低；它同時又是一種高頻器件，完全能在超音頻硬開關(guān)環(huán) 境中工作，但其輸出特性卻不如 GTR。

由此看來，GTR 和功率 MOSFET 的優(yōu)缺點(diǎn)具有明顯的互補(bǔ)性，因此希望研制一種新型器件， 其輸入特性和開關(guān)頻率與 MOSFET 相似；而輸出特性和開關(guān)容量則 與GTR 相似，這種器件就是IGBT，實(shí)際上它是一種用MOS 柵控制 的晶體管。由于IGBT 具有GTR 和Power MOSFET 都無法具備的性 能，在短短幾年時間，IGBT 就完全占據(jù)了原先GTR 的應(yīng)用領(lǐng)域并使 電力電子技術(shù)進(jìn)入到超音頻時代。 在高壓大功率領(lǐng)域，門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）的成功應(yīng)用電容橋，使 該領(lǐng)域的變流電路省去復(fù)雜的陽極關(guān)斷電路（換流電路）。但GTO 在關(guān)斷不均勻，易因局部過熱而失敗；此外GTO也是一種電流控制 型器件，其關(guān)斷增益僅為3~5，需要復(fù)雜而昂貴的驅(qū)動電路和緩沖電 路。由于這些弱點(diǎn)，限制了GTO 的廣泛應(yīng)用。當(dāng)初人們曾寄希望于 MOS 門控晶閘管（MCT），但經(jīng)歷了17 年的研制和生產(chǎn)之后不得不 宣告終止，令人嘆息。 在高壓大功率全控型器件中，集成門極換流晶閘管（IGCT）是 一種將門極驅(qū)動電路與芯片集成封裝的門極換流晶閘管（GCT），其 表現(xiàn)很引人關(guān)注。它是在 GTO IGBT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兼具 兩者的優(yōu)點(diǎn)，又能克服兩者的缺點(diǎn)。