电力电子在感应加热中的应用.
基于IGBT的超音频感应加热系统设计
基于IGBT的超音频感应加热系统设计洪武;陈迪峰;陆春【摘要】对串联谐振半桥感应加热电源进行了研究,使用SG3525芯片和EXB841芯片设计控制驱动电路,具有过流保护功能.在研究的基础上,设计并制作了20kHz 的串联谐振感应加热设备样机,它能在实验工况下安全可靠地运行.【期刊名称】《漯河职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(014)002【总页数】3页(P39-41)【关键词】IGBT;感应加热;串联谐振【作者】洪武;陈迪峰;陆春【作者单位】台州职业技术学院电气信息学院,浙江台州318000;台州职业技术学院电气信息学院,浙江台州318000;台州职业技术学院电气信息学院,浙江台州318000【正文语种】中文【中图分类】TM924.70 引言感应加热技术具有效率高、容易控制、加热速度快、工作环境中烟尘和噪声少等优点，在工业加热中得到了广泛应用。
从早期的工频感应加热电源渐渐发展到使用晶闸管实现的中频感应加热电源，再到使用IGBT实现的超音频感应加热电源以及使用MOSFET实现的高频感应加热电源，感应加热电源在工业加热行业中起到了极其重要的作用。
MOSFET全控型半导体器件的研发生产，促进了电力电子技术的发展，使得感应加热技术也有了较大的进步。
如今，感应加热技术在企业中的应用意义重大，有助于提高企业的行业竞争力。
1 系统整体设计以一台2KW应用于吸塑机料筒的超音频感应加热电源为对象，讨论适用于频繁起动的超音频感应加热系统的设计。
首先，在输入直流电源的选择上，本文选择实现较为方便的电压源型逆变电路；为了使主电路简单化、工作电压更低，逆变电路选用半桥式逆变器，属于串联谐振逆变器；在选择负载谐振工作方式时，考虑到电流源型全桥并联谐振逆变器起振较为困难、容易逆变颠覆的缺点，本文选用串联谐振方式，以保证启动性能，方便电路的控制和实现，提高系统的抗干扰能力。
本文提出的感应加热电源的主系统由不可控整流电路、电容滤波、稳压电路、半桥逆变电路、加热线圈负载电路以及相应的控制驱动和保护电路组成。
《电力电子技术》课后习题及答案05中频感应加热电源的安装与维护习题答案
模块五中频感应加热电源的安装与维护习题答案例5-1在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？解：R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。
R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。
例5-2 三相半波可控整流电路，如果三只晶闸管共用一套触发电路，如图5－1所示，每隔120°同时给三只晶闸管送出脉冲，电路能否正常工作？此时电路带电阻性负载时的移相范围是多少？图5－1 例5－2图解：能工作。
因为虽然三个晶闸管同时加触发脉冲，只有阳极电压最高相所接的晶闸管导通，其余两个晶闸管受反压阻断。
但是，移相范围只有120°，达不到150°移相范围要求。
例5－3三相半波可控整流电路带电阻性负载时，如果触发脉冲出现在自然换相点之前15°处，试分析当触发脉冲宽度分别为10°和20°时电路能否正常工作？并画出输出电压波形。
解：当触发脉冲宽度分别为10°，如图5－2所示，当触发脉冲u g1触发U相晶闸管，则U相晶闸管导通。
当u g2触发V相晶闸管时，这时U相电压高于V相电压，所以V相晶闸管不导通，U相晶闸管继续导通。
过了自然换相点后，尽管V相电压高于U相电压，但V相晶闸管的触发脉冲已消失，所以V相晶闸管仍不导通。
U相晶闸管导通到过零点关断。
这样下去，接着导通的是W相晶闸管。
由此可以看出，由于晶闸管间隔导通而出现了输出波形相序混乱现象，这是不允许的。
图5－2 例5－3波形当触发脉冲宽度分别为10°时，输出波形和α=0º时波形一样。
例5－4图5－3为三相全控桥整流电路，试分析在控制角α=60º时发生如下故障的输出电压U d的波形。
（1）熔断器1FU熔断。
（2）熔断器2FU熔断。
（3）熔断器2FU、3FU熔断。
解：（1）熔断器1FU熔断时输出电压波形如图5－3b所示，凡与U相有关的线电压均不导通。
基于PLC的中频感应加热炉电源控制系统设计
基于PLC的中频感应加热炉电源控制系统设计发布时间：2023-03-03T08:20:52.029Z 来源：《中国科技信息》2022年第10月19期作者：杜鸿运[导读] 系统采用PLC设计控制系统，由于具有控制简单、设计灵活、可靠性好、编程简单、性价比高、抗干扰能力强等特点杜鸿运东北轻合金有限责任公司黑龙江省哈尔滨市 150000摘要：系统采用PLC设计控制系统，由于具有控制简单、设计灵活、可靠性好、编程简单、性价比高、抗干扰能力强等特点，但因图表显示困难、用户界面差、监控不便等缺陷，在实际应用中存在一定局限性。
未来，充分发挥控制系统优势，提供良好人机界面的PLC控制系统将为工业控制做出重要贡献。
目前，系统设计还未考虑以计算机为上位机，但在未来的研究中，将引入良好的人机界面，使系统控制更加简单可靠。
关键词：PLC；中频感应加热炉；电源；系统设计中频感应加热炉是利用电磁感应原理实现感应加热的一种电源设备，由于这种加热方式是通过电磁感应传递，感应线圈不直接接触金属工件，工件本身产生热量，因此称为感应加热。
感应加热炉的发展有赖于数控技术和计算机技术的应用，国外厂商在这方面发挥了主导作用，其感应炉控制技术先进，高效、可靠、操作简单的特点已得到广泛认可，所以大多铸造厂通常使用“国外”生产的感应应加热炉。
如何吸收国外控制技术的优势，逐步缩小差距，利用PLC简单、准确的特点控制感应加热，提高感应加热系统的自动化水平意义重大。
一、PLC的特点PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1、通用性强。
它采用了微型计算机的基本结构，而其接口电路依工业控制技术设计，输出接口的驱动功能强，可直接驱动接触器、继电器。
电磁阀线圈等，免除了微型计算机二次开发的困难。
新型Buck-Boost变换器在感应加热电源中的应用
其 主 电路 如 图 １所 示 。 主 电路 由三 相 桥 式 不 控 整 流 、直 流 斩 波 和 逆 变 电路 ３部 分 组 成 。
魁
图 １ 新型 Ｂｕｃｋ．Ｂｏｏｓｔ软斩 波 感应 加热 电源 主 电路
１ 引 言
感 应 加 热 因 具 有 加 热 效 率 高 ，速 度 快 ．非 接 触 式 加 热 等 优 点 ，故 应 用 范 围越 来 越 广 。其 输 出功 率 主 要 是 通 过 改 变 逆 变 器 的输 入 直 流 电压 进 行 调 节 的 。改 变 逆 变 器 的 输 入 电压 有 两 种 方 法 ：可 控 整 流 和 斩 波 调 压 。现 在 大 部 分 感 应 加 热 电源 都 采 用 直 流 斩 波 调 功 ，该 方 式 具 有 功 率 因数 高 、电 压 动 态 响 应 快 、保 护 容 易 等 优 点 ，但 传 统 斩 波 功 率 器 件 都 工 作 在 大 电流 硬 开 关 状 态 ，增 加 了 开 关损 耗 ，降 低 了 电源 效 率 。为进 一 步 提 高 电源 频 率 和 效 率 ，要 求 斩 波 调 功 电路 能 实 现 软 开 关【“。近 年 来 ，国 内外 在 软 斩 波 研 究 方 面 都 提 出 了 新 的 方 法 ［２］，较 为 成 熟 的 技 术 大 都 集 中 在 Ｂｕｃｋ和 Ｂｏｏｓｔ的研 究 【 ，但 调 压 范 围 有 限 。故 此 处 提 出一 种 新 型 的 Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ软 开关变换器 ．能够在较宽范 围内实现软 开关。
的 电流 波 动 很 小 ，特 定 阶段 可 视 其 为恒 流源 ）。 （ ） 线 性 下 降＿＋恒 值 （一 ）。 模 态 ６（ｔ５＜￡＜ ６） ｔ 时 刻 ，Ｇ 放 电 结 束 ，放 电
电力电子技术的应用
浅析电力电子技术的应用关键词：电力电子技术；应用；自动化；智能化中图分类号：g718文献标识码：b文章编号：1672-1578（2013）10-0002-011.电力电子技术的发展1.1电力电子技术的发展阶段。
电力电子器件的发展分为两个阶段，一是传统电力电子器件，它是以电力二极管和晶闸管（scr）为代表的第一代电力电子器件，自 1957 年生产第一只晶闸管以来，它以其体积小、功率低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等多种品种。
它立足于分立元件结构，工作频率难以提高，大大限制了它的应用范围，但是因为它价格低廉，所以在大电流、高电压的发展空间依旧很多，目前以晶闸管为核心的设备在许多场合仍然被广泛使用。
二是现代电力电子器件，它是将微电子技术和电力电子技术相结合，研制出的一种全新的高频、全控型器件。
现代电力电子器件的主要产品有功率晶闸管、可关断晶闸管、功率场控晶体管、绝缘栅双极晶体管、mos 门极晶闸管等。
这些产品当中，由于绝缘栅双极晶体管和 mos 门极晶闸管两个为场控复合器件，所以也成为了最有发展前途的两种[2]。
1.2电力电子技术的发展方向。
未来电力电子器件可能在以下几个方面发展：（1）大容量化。
利用微电子技术，提高单个器件的电压、电流容量，从而达到满足高压大电流的需要；（2）易驱动。
由电流驱动发展为电压驱动，大力发展复合器件，还可专门研制专用集成模块，以便更适合中小功率的控制；（3）模块化。
采用新技术和新工艺，将几个电力电子器件集中到一起，不仅缩小其体积减少连线，同时还可减低企业的生产成本；（4）功率集成化。
充分利用集成电路工艺，将集成电路的功能与电力电子器件集成于一块芯片，实现集成电路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向发展；（5）降低导通压降。
研制出比二极管压降还低的器件来提高交流效率、节省电能。
2.电力电子技术的应用2.1工业领域中的应用。
感应加热的基本知识
感应加热的基本知识1．感应加热的应用自工业上开始应用感应加热能源以来，已过了将近80年了。
在这期间，感应加热理论和感应加热装置都有很大发展，感应加热的应用领域亦随之扩大，其应用范围越来越广。
在应用方面，感应加热可用在金属熔炼，热处理和焊接过程 ，已成为冶金，国防，机械加工等部门及铸，锻和船舶，飞机，汽车制造业等不可缺少认的能源。
此外，感应加热也已经或不断地进入到我们的家庭生活中，例如微波炉，电磁炉，都是用感应加热为能源。
2．感应加热的原理a 导体的感应加热导体的导电构主要是自由电子。
如在导体上加电压，这些自由电子便将按照同一方向从一个原子移到另一个原子而形成电流。
电子在移动过程中会遇到阻力， 阻力越大电流越小，一般用电阻率P来表示导体的导电性能。
由于电阻的存在，电流流过导体时，都会引起导体发热，根据焦耳-楞茨定理可得： Q=I2Rt 式中 Q----导体的发热量；I-----通过导体的电流强度；R-----导体的电阻；t-----电流通过导体的时间。
在导体中流过电流时，在它的周围便同时产生磁场。
通过的电流为直流时，产生的磁场是固定的，不影响导体的导电性能：而通过交流电时，产生的磁场是交变的，会引起集肤效应(或称趋肤效应)，使大部份电流向导体的表面流通，既有效导电面积减小，电阻增加。
交流电流的频率愈高，集肤效应就愈严重，由上式可知，在电流I不变的情况下，由于电阻增加，使导体的发热量增加。
同时，由于电流沿表层流通，热量集中于导体的表层，因此可以利用高频电流对导体的表面进行局部加热。
同样，在高频电流通过彼此相距极近的导体，或者将直导体变成圆环，绕成线圈时，其电流密度也会发生相应变化，引起所谓邻近效应和环形效应，无论是集肤效应、邻近效应和环形效应都是由于导体中流过交流电时，在导体周围形成交变磁场，从而在导体中产生自感电动势迫使电流发生重新分配的结果。
导体周围磁场的强弱直接和电流强度成正比。
因此，平行放置的两根导体，在其电流为同方向时，则两根导体外侧磁场较内侧强，内侧中心的磁场强度几乎为零。
高频感应加热原理、电路及应用电力电子
电力电子的发展趋势
可再生能源
随着可再生能源的快速发展，电 力电子技术在太阳能、风能等领 域的应用日益广泛。
电动汽车
电力电子技术在电动汽车中发挥 关键作用，推动交通领域向清洁 能源转型。
智能电网
电力电子技术在智能电网中的应 用，可以实现能源的高效利用和 智能管理。
电力电子的应用领域ຫໍສະໝຸດ 1电力调节2
对电能进行调节和控制，保证电力系统
的稳定运行。
3
能源转换
将电能转换为其他形式的能量，如电机 驱动、光伏发电等。
电能存储
利用电力电子技术实现电能的高效储存 和释放，如电池、超级电容器等。
电力电子在高频感应加热中的 应用
电力电子技术在高频感应加热中扮演重要角色，通过控制电路参数和频率， 实现对加热过程的精确控制，提高加热效率和质量。
医疗领域
用于高频电磁热治疗，如消融肿瘤、止血等。
热处理
在金属材料的热处理过程中，实现对组织结构 的控制和性能的提升。
家用电器
如电磁炉、电热水器等家用电器中广泛应用高 频感应加热技术。
电力电子概述
电力电子是研究将电能与其他形式的能量进行互相转换的学科，涵盖了电力 变换、调节、控制等技术，广泛应用于能源领域。
高频感应加热电路
1
功率电子变流器
将交流电源输出的电能转换为高频交流电能，用于高频感应加热。
2
匹配电容电路
通过匹配电容使功率变流器与感应线圈的电感相互补偿，提高电路效率。
3
感应线圈
产生高频交变磁场，使被加热物体内部产生涡流。
高频感应加热的应用
工业加热
用于金属锻造、焊接、淬火等工业加热应用， 具有快速、高效的优势。
电力电子电容在电力电子电路中的应用简介
电力电子电容在电力电子电路中的应用简介一、在变频器中的应用1、三相变频器的主电器图：2、电路中电容对应EACO电容型号：DC-LNK电容C1：SHG、SHD、SHE、SHCIGBT保护电容C2、C3、C4：STM、STD、STC、STF、STS、STE3、电容选择要点介绍DC-LNK电容C1电压选择：跟据客户设备使用电压来选择，电容额定电压不低于客户使用电压。
容量选择：替代电解电容的容量为：电解电容容量的1/3~1/4。
如未用过电解电容的，C1容量为：30~50UF每KW的功率（电压超过1500V.DC时可以适当降低）。
注：同时需了解设备的使用场合、功率、电压等级、原电解使用容量和电压、IGBT使用频率。
IGBT保护电容电压选择：跟据客户IGBT电压等级来选择，电容额定电压一般不低于客户使用电压。
容量选择：C2、C3、C4容量为：IGBT实际工作电流每100A使用容量大约1UF。
二、在UPS/EPS中的应用1、单相UPS/EPS电源的主电器图：2、电路中电容对应EACO电容型号：DC-LNK电容C1：SHG、SHD、SHE、SHCIGBT保护电容C2、C3：STM、STD、STC输出滤波电容：C4：SRB、SRD、STR、SMF（三相时）3、电容选择要点介绍DC-LNK电容C1电压选择：跟据客户设备使用电压来选择，电容额定电压不低于客户使用电压。
容量选择：替代电解电容的容量为：电解电容容量的1/3~1/4。
如未用过电解电容的，C1容量为：30~50UF每KW的功率。
注：同时需了解设备的使用场合、功率、电压等级、原电解使用容量和电压、IGBT使用频率。
IGBT保护电容选择：同变频器IGBT电容选择方法相同。
输出滤波电容电压选择：跟据客户设备使用电压来选择，电容额定电压不低于客户使用电压。
容量选择：根据客户要求，同时需设备输出功率、频率及电流。
三、在逆变焊机、电镀电源中的应用1、全桥逆变焊机、电镀电源（直流）的主电器图：2、半桥逆变焊机、电镀电源（直流）的主电器图：3、电路中电容对应EACO电容型号：DC-LNK电容C1：SLA、SHA、SHG、SHFIGBT保护电容C2：STM、STD、STC、STF、STS、STE隔直耦合电容C3：SCD、SLA、SHA桥臂电容C4、C5：SLA、SCD、SHA、SHF4、电容选择要点介绍DC-LNK电容C1电压选择：跟据客户设备使用电压来选择，电容额定电压不低于客户使用电压。
数字式感应加热电源实验平台的设计与实现
数字式感应加热电源实验平台的设计与实现吕淼;李金刚【摘要】感应加热电源数字化技术是目前该领域研究的热点之一.研究了将现有技术整合后具有多项选择功能的感应加热电源研究平台.为研究者提供了具有一定技术基础的开发平台.该平台集成了Buck斩波、移相PWM两种调功方式以及PID、模糊控制算法,操作人员可根据不同情况选择不同的控制方案,提高了装置的自动化和智能水平.以TMS320F2812为核心,实现了驱动电路、电压电流检测调理电路、过流过压保护等.该实验平台减少了研究者的重复工作,可以提高研究效率,节省开发时间.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】5页(P11-15)【关键词】感应加热电源;数字控制;开发研究平台【作者】吕淼;李金刚【作者单位】西安理工大学,陕西西安710048;西安理工大学,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM924.5;TP181 引言国内感应加热电源在控制方面还是采用模拟控制为主，还没实现全数字化控制，电源的核心控制部分（功率控制、频率跟踪）仍然采用模拟电路来实现。
数字控制的感应加热电源具有稳定性好、控制精度高、可实现最优控制算法以及远程监控等优点，采用数字控制设计的电源产品不仅性能可靠，而且更有易于实现产品的更新换代，是感应加热技术的一个研究热点和发展趋势。
而目前设计的数字控制的感应加热电源只是一部样机，采用单一的调功方式或控制算法，稳定性较差，且设计成本较高［1,2］。
本文在现有研究基础上，开发一台基于DSP320F2812的全数字控制感应加热电源实验研究平台，把多种调功方式和控制算法集成在一台控制器和一套主电路上，为深入研究感应加热电源新的控制策略和特性性能提供了一个便于操作的研究平台，并对相关参数和外围电路进行优化。
2 平台控制系统设计2.1 功率调节方式选择固态感应加热电源对于功率调节方式来说，主要分为直流器侧调功和逆变器侧调功两类［3］。
浅谈感应加热技术
浅谈感应加热技术作者：刘联春来源：《中国新技术新产品》2013年第12期摘要：随着世界经济的加快发展，能源变得越来越短缺，应用感应加热技术的重要性显得尤为突出。
本文简要的谈谈感应加热技术的实际应用，以及与感应加热技术相关的知识，希望为我国的感应加热技术的应用及发展添砖加瓦。
关键词：感应加热；技术；应用中图分类号：TG15 文献标识码：A1 概述科学技术的进步带动了电力电子技术和电力半导体器件的开发和发展，使得感应加热装置以全新的面貌出现在人们的面前，这种变化的突出的表现为：质量轻、体积小、性能优越、功能强、低碳经济、节能环保。
笔者结合自己多年的感应装置的实践经验和理论研究，简要的介绍感应加热技术的原理、应用以及发展，以促进我国的感应加热技术的发展。
2 感应加热技术的原理众所周知，创立“现代感应加热”的概念的先贤是大科学家法拉第，它产生的依据是初级线圈中电流的变化，在相近的闭合次级的线圈中根据电流的感应而提出来的。
在金属工件的加热的过程中，应该在需要加热的工件外面加上一层感应线圈，当某一频率的交流电通过金属外面的缠绕的感应线圈时，就能够自动的产生一种频率交变磁通，而在交变磁通的作用下，金属工件会产生一种感应电势，之后会产生一定的感应电流，再通过电流的对金属的生热效应，最终达到对工件进行加热的目的。
3 感应加热技术的应用3.1 穿透感应加热。
可以采用较低的频率对金属进行加热。
通常不变换频率的工频感应加热应用较广，而中频感应加热同样具有广泛的用途。
穿透加热方便实现锻造、成形加工、退火和感应熔炼。
加热装置具有尺寸小，启动迅速，干净和效率高等优点，而且加热工艺往往很适合用于自动化生产方式。
我公司近年通过技术攻关，成功地实现中频感应加热对尺寸为φ20×430mm钢管的热处理，极大地提升了产品力学性能和生产的自动化程度。
3.2 表面感应加热技术。
这种技术很容易地在不影响材料其他部分的情况只把零件的某一局部区域加热到高温，既可以节省能量又可以局部淬火。
感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势
感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势中频感应加热设备的电源目前主要有两种模式：并联谐振、串联谐振，这是当前许多电炉厂家与铸造企业所共知的。
并联技术成熟稳定，但耗电量偏高；串联谐振技术是我公司最新研发的中频电源，并传统并联电源节能30%，但制造成本稍高，华信电炉中频设备研发能力一直走在世界行业前沿。
感应加热电源是感应加热的核心设备。
感应加热电源是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制技术发展成熟的。
自从感应加热技术应用于上业生产以来，人们对感应加热电源作了大量的研究，形成了多种多样的工作方式和功率控制方式。
目前，感应加热电源主要存在着电能转换效率低，装置单位体积功率密度低，EMI大等缺点。
为了获得较高的电能转换效率，就要求电源装置具有较高输入、输出功率因数，并实现电力电子器件的软开关，以降低开关损耗。
为了获得较大的功率密度，就要求尽可能地减小电源装置的体积。
为了减小系统的EMI，就要保证电源系统的电压和电流为正弦波，无高次谐波成份，电子电子器件的开关噪音小。
由于目前功率控制方式及主电路拓扑结构的限制，使得在感应加热电源中同时实现以上要求变得非常困难。
因此研究一种能够同时实现以上要求的、电路拓扑结构简单、功率控制方便的新型电源变得十分紧迫。
一、国外感应加热电源的发展现状晶闸管的问世后，静止变频器取代了原先的中频机组，成为感应加热的主要供电设备口。
上世纪七十年代，国内将可控硅感应加热电源装置进行了研究、推广和应用。
进入上世纪八十年代和九十年代，随着GTO、GTR、IGBT和大功率MOSFET等全控型大功率开关器件的相继诞生，感应加热电源也不断推陈出新，朝着高功率密度和高频化方向不断发展。
尤其是1983年美国GE公司发明的功率器件IGBT，在解决了其挚住问题后（由寄生NPN晶体管引起），大功率高速IGBT已成为众多加热电源的首选器件，频率高达100KHZ以上，功率高达ＭＷ级电源已可实现。
浅谈电力电子技术及其应用
浅谈电力电子技术及其应用摘要：电力电子技术是20世纪后期诞生并发展起来的一门新技术，它不断地创新发展、应用实践，在短短的几十年，电力电子技术已经成为除计算机技术之外的又一未来科学技术支柱。
文章主要介绍电力电子技术的基础器件和控制电路及其广泛的应用。
关键词：电力电子技术电力电子器件控制电路应用电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
从概念上可以看得出电力电子技术就是通过电力电子器件实现对电能的变换以达到我们可以控制和使用电能的目的。
所以它应该主要包括两个部分即电力电子器件技术和电力变换控制技术。
1 电力电子器件电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
随着技术的发展和成熟，以半导体为材料的电力半导体器件取代了电真空器件成为了电力电子器件的绝对主力。
其按照被控制信号的控制程度可以分成不可控型、半控型和全控型。
1.1不可控型——电力二极管不能用控制信号控制其通断的电力电子器件，不需要驱动电路，只有两个端子，就是我们通常所说的电力二极管，其导通或关断是由它所在电路承受的电压或电流决定的。
电力二极管是由一个PN结（P为阳极，N为阴极）和两端引线以及封装组成的。
电力二极管具有正向导通反向截止的特性即给二极管外加正向电压并达到一定数值后二极管导通，其压降在1V 左右，相当于短路状态，当外加电压撤销或者反向时，二极管内部电流十分的微小，压降很大，相当于断路。
1.2 半控型——晶闸管晶闸管又称可控硅，是由两个PN结和散热器组成，有三个端子分别为A阳极，K阴极，G门极。
当晶闸管外加正向电压且门极有触发电流时，晶闸管导通，即使撤销门极触发电流，晶闸管依然维持导通状态，只有当外加电压反向或者其他手段使晶闸管电流为零时它才关断，所以被称为半控型电力电子器件。
随着全控型器件的出现，半控型晶闸管逐渐被代替，但是由于半控型晶闸管能承受很高的电压和电流容量，所以在大容量的场合它依然有着重要的地位。
电气工程中电力电子技术的应用与挑战
电气工程中电力电子技术的应用与挑战在当今的电气工程领域，电力电子技术扮演着至关重要的角色。
它犹如一把神奇的钥匙，为解决能源转换、控制和优化等诸多难题提供了有效的途径。
从可再生能源的整合到电力系统的高效运行，从工业生产的驱动控制到交通运输的电动化变革，电力电子技术的应用无处不在，然而，伴随着广泛的应用，也带来了一系列的挑战。
电力电子技术在电气工程中的应用范围极为广泛。
在电力系统中，高压直流输电（HVDC）技术是其中的一个重要应用。
传统的交流输电方式在长距离、大容量输电时存在诸多限制，而 HVDC 则凭借其能够减少线路损耗、提高输电容量和稳定性的优势，成为了远距离输电的优选方案。
通过电力电子换流器，交流电能够被高效地转换为直流电进行传输，在接收端再转换回交流电，从而实现能源的远距离、高效输送。
可再生能源的大规模接入电网也离不开电力电子技术。
太阳能光伏发电和风力发电等具有间歇性和波动性的特点，需要通过电力电子设备进行电能的转换和控制，以确保其稳定、可靠地并入电网。
例如，光伏逆变器能够将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并实现最大功率点跟踪（MPPT），以提高能源的利用效率。
在工业领域，电力电子技术在电机驱动系统中发挥着关键作用。
交流调速系统取代了传统的直流调速系统，通过变频器实现对电机转速和转矩的精确控制，提高了生产效率和产品质量。
此外，感应加热电源、电解电镀电源等特种电源也依赖电力电子技术实现了高效、高精度的能量输出。
在交通运输领域，电动汽车的快速发展更是离不开电力电子技术。
车载充电器、电机控制器和电池管理系统等核心部件都依赖于先进的电力电子技术，以实现电池的快速充电、电机的高效驱动和能量的合理管理。
同时，轨道交通中的牵引传动系统也采用了电力电子技术，提高了列车的运行性能和能效。
然而，电力电子技术的广泛应用也带来了一些挑战。
首先是电力电子器件的性能和可靠性问题。
随着功率等级的不断提高和工作环境的日益复杂，对电力电子器件的耐压、耐流、开关速度和散热能力等提出了更高的要求。
感应加热的发展历史
感应加热发展的历史及其应用场合Newmaker1．感应加热发展历史感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象，也就是交变的电流会在导体中产生感应电流，从而导致导体发热。
长期以来，技术人员都对这一现象有较好了解，并且在各种场合尽量抑止这种发热现象，来减小损耗。
比较常见的如开关电源中的变压器设计，通常设计人员会用各种方法来减小涡流损耗，来提高效率。
然而在19世纪末期，技术人员又发现这一现象的有利面，就是可以将之利用到加热场合。
来取代一些传统的加热方法，因为感应加热有以下优点：（1）非接触式加热，热源和受热物件可以不直接接触（2）加热效率高，速度快，可以减小表面氧化现象（3）容易控制温度，提高加工精度（4）可实现局部加热（5）可实现自动化控制（6）可减小占地，热辐射，噪声和灰尘由于感应加热具有以上的一些优点，大量的工程技术人员对此进行了研究，1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉――开槽式有芯炉，1916年美国人发明了闭槽有芯炉，从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段。
而后，20世纪电力电子器件和技术的飞速发展，极大的促进了感应加热技术的发展。
1957年，美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管，标志着现代电力电子技术的开始。
同时，也引发了感应加热技术的革命。
1966年，瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置，从此感应加热技术开始飞速发展。
80年代后，电力电子器件再次飞速发展，GTO，MOSFET，IGBT，MCT，SIT等器件相继出现。
感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管，开始采用这些新器件。
现在比较常用的是IGBT和MOSFET，IGBT用于较大功率场合，而MOSFET用于较高频率场合。
据报道，国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000KW，频率超过50K。
而MOSFET较合适高频场合，通常在几千瓦的中小功率场合，频率可达到500K以上，甚至几M。
然而国外也有推出采用MOSFET 的大功率的感应加热装置，比如美国研制的2000KW/400KHz的装置。
500kW IGBT并联谐振感应加热电源主电路参数设计
500kW IGBT并联谐振感应加热电源主电路参数设计文章给出了500kW IGBT并联谐振感应加热电源的主电路结构，其整流器采用晶闸管相控整流方式，逆变器采用全控型器件IGBT，整个感应加热系统工作在弱容性准谐振状态。
文中给出了感应加热电源控制结构，对整流侧和逆变侧的元件参数进行分析与计算。
标签：并联谐振；感应加热；电源；硬件；参数1 概述目前，作为国际上较为先进的加热技术——感应加热技术，相较于传统加热方式，具有一定程度上的优势，如高加热效率、加热速度快、可控性强和便于实现自动控制等[1]，因此在国民经济和生产生活中得到了广泛的应用。
感应加热技术的核心技术点在于感应加热电源的研究，感应加热电源的性价比对感应加热系统获得应用的速度与广度起着至关重要的作用[2]，随着电力电子器件制造技术及其控制技术的逐步成熟，以电力半导体器件为主要元件的固态电源的制造成本正在迅速下降，不断提升其性能水平是这种新技术获得最大限度推广的重要条件。
本文所研究的500kW IGBT并联谐振感应加热电源中的整流器采用晶闸管相控整流方式[3]，由全控型器件IGBT组成并联谐振式逆变器，负载槽路的谐振频率要略低于主开关器件的开关频率，整个系统工作在弱容性准谐振状态[4]，本文主要分析、计算了整流侧和逆变侧的元件参数。
感应加热电源控制结构如图1所示。
2 整流侧硬件参数分析设计2.1 整流桥晶闸管的选型整流器采用三相桥式可控整流[5]，通过改变整流控制角来改变整流器输出电压。
进线的线电压为：U1=380V整流器输出电压为：Ud=1.35U1=513V整流元件所能承受的峰值电压为：660V负载电压有效值为：U0= =1.11Ud≈575V输出电流有效值为：Id= = =870A因此，晶闸管的通态平均电流为：I= = =360A选择晶闸管型号为：KP-800A/1200V2.2 滤波电容器的分析设计系统中滤波和稳定电压的功能主要由滤波电容器C来完成，其电压纹波脉动为300Hz，滤波电容器C与直流电源的等效负载Z0的乘积等于滤波电路的时间常数[6]，其值必须是纹波中基波的周期时间的6-8倍以上[7]，即电源谐振时的阻抗为：Z0= =0.663 逆变侧硬件参数分析设计3.1 IGBT的参数分析设定IGBT所承受的正向电压值就是前端整流器的输出电压Ud，实际应用中留有一定的安全裕量，一般为2到3倍的Ud[8]，所以IGBT的额定电压为：UN=2～3Ud=1026～1539V因此可选定额定电压为1500V的SKM100GB123D IGBT。
一种新型ADPLL在感应加热系统中的应用研究
于调 试等缺 点
路输 出的是负载 电压频率控制信号，因此可取负载
谐振 电流信号作为反馈信号形成闭环系统。槽路 电
流 通过高频 电流变换器 ， 再经光耦隔离 、 模数变化 后作为数字锁相环的输入信号。假设 超前槽路 电 压 ‰， 说明触发频率小于槽路的谐振频率 ， 系统工作 在容性状态 ， 通过 Ａ Ｐ Ｌ Ｄ Ｌ 可提升触发频率 ， 使 和 调节到同相位 ． 反之亦然 。数字锁相环始终跟踪
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍｐｅ ｎ ｉ ｇ ａＮｅ ＡＤＰ ｏ ｎ ｕ ｔ ｎ Ｈｅ ｔｎ ｓ ａ ｃ ｆＩ ｌｍｅ ｔ ｗ ｎ ＬＬ ｆ ｒＩ ｄ ｃｉ ａ ｉ ｇ ｏ
Ｚ Ｕ Ｙ ｅｑｎ ． ＨＡ Ｇ Ｊａ － ａ Ｈ０ ｕ ．ｉｇ Ｚ Ｎ ｕ ｎｊ ｎ ｕ
（ｉｎｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｊｎ３ ０ ７ ， ｈｎ ） Ｔａｊ ｎ ｅｓｙ Ｔａ ｉ ０ ０ ２ Ｃ ｉ ｎ ｖ ｉ ｎ ａ
的变化 ， 出信号 经功率放大后作为 Ｍ Ｓ Ｅ 输 Ｏ Ｆ Ｔ的
驱动信号， 从而实现系统的自激触发运行。
现 场 可 编 程 门 阵 列 （ｉ ｒｇａ ａｌ Ｇ ｔ Ｆｌ Ｐｏｒｍ ｂｅ ａｅ ｄ
Ａｒ ， ｒ ｙ简称 Ｆ Ｇ ） ａ Ｐ Ａ 是一种可动态编程 的器件 ， 其主 要优点是灵活性强 ， 设计周期短， 速度快 ， 功耗低等 ，
１ 引 言
高频感应加热电源在工作过程 中因温度变化和 炉料溶化等因素。使负载等效参数和固有频率发生 相应的变化。 为提高电源效率， 应使逆变器始终工作 在功率因数接近或等于 １ 的准谐振状态 ，这就要求 逆变器的输 出频率能够跟随负载谐振频率的变化【 ｌ Ｉ 。 传统 方法 是利 用 以集 成 锁相 环 Ｃ ４ ４ Ｄ ０６为核 心 的模 拟电路进行控￣［ 因而不可避免地存 在线路复杂 。 Ｊ ｌ， ２ １
感应加热电源控制电路
感应加热电源控制电路感应加热电源简介感应加热电源中电力电子控制电路的构成，显现出多样化组成方式，其控制方案主要是根据感应电源调功方式、加热负载特性要求等不同，控制电路的结构会有所不同。
感应加热电源的功率控制调节方式总体上可分为直流侧调功和逆变侧调功两种。
直流侧调功又分为三相全控整流器调功和直流斩波器调压调功。
逆变侧调功的控制电路方案根据加热工艺特性要求，可以采用的控制方式更灵活，常用的有调频功（PFM）、移相调功（PSM）、脉宽调制恒频调功（PWM）、脉冲密度调制调功（PDM）、调宽调制加调频调功（PWM+PFM）、脉宽调制加脉冲密度调制调功（PWM+PDM）等各种调功方式。
感应加热电源对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗环保。
它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。
感应加热电源由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈，称感应器。
感应加热电源控制电路的基本组成和原则（1）控制方式根据感应加热电源负载特性不同，调功方法不同，通常可采用电压反馈控制、电流反馈控制。
1）采用电压控制，其目的是保证输出直流母线电压恒定，也就是说加在感应加热绕组的端电压恒定。
控制采样可以取自直流母线电压或逆变器电感绕组或谐振补偿电容上的电压。
取样一般采用隔离式电压传感器（TV），经道算、比较处理，控制品闸管的导通角或逆变器开关管PWM驱动脉冲的相移或脉宽，达到改变直流输出到逆变器直流母线上的电压或改变逆变器输出电压的平均值（或有效值），最终因闭环负反馈的作用维持输出电压恒定。
输人电压的波动，对加热电源的输出功率也就是对工件的加热温度产生较大影响，将直接影响到加热工件的产品工艺质量要求。
加热电源的输出功率为P=u2/Z，在负载不变的条件下，功率P与电压组或谐振补偿电容上的电压。
u的平方成正比。
也就是说，加热温度与电压的平方成正比。
电力电子技术在电力系统中的应用
河北联合大学毕业论文论文题目电力电子技术在电力系统中的应用姓名所学专业________________ _班级_____________________学号______ ___________指导教师_____________ ______完成时间_________年___月___日摘要：电力电子技术是目前开展较为迅速的一门学科,是高新技术产业开展的主要根底技术之一,是传统产业改革的重要手段。
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。
文中概速性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
关键词：直流输电；电力电子；发电机第一章前言 (1)第二章电力电子技术的应用 (2)在发电环节中的应用 (2)大型发电机的静止励磁控制 (2)水力、风力发电机的变速恒频励磁 (2)发电厂风机水泵的变频调速 (2)太阳能发电控制系统 (2)在输电环节中的应用 (3)直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 (3)柔性交流输电(FACTS)技术 (3)高压直流输电技术〔HVDC〕 (4)静止无功补偿器〔SVC〕 (4)在配电环节中的应用 (4)2.4在节能环节的运用 (5)变负荷电动机调速运行 (5)减少无功损耗，提高功率因数 (5)其它应用 (5)同步开断技术 (5)直流电源 (5)不间断电源〔UPS〕和各种AC—DC、DC—AC开关电源 (6)各种频率的全固态化交流电源 (6)第三章结论 (7)参考文献 (8)第一章前言电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
电力电子技术可以理解为功率强大,可供诸如电力系统那样大的电流、高电压场合应用的电子技术,它与传统的电子技术相比,其特殊之处不仅仅是因为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。
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电力电子技术在感应加热领域的应用一、前言上个世纪初,人们发明了真空电子管,它可以在玻璃真空泡里对电子流进行控制,人们把它应用在通信和无线电方面,开创了电子技术应用之先河。
随着电子技术应用功率的增大,人们又发明了汞弧整流器,闸流管,由它制造的变流设备广泛应用于电化学工业,轧钢工业,也应用在感应加热行业。
其中,以真空电子管振荡器为主组成的高频感应加热技术和设备一直沿用到现在。
在频率较低的中频感应加热方面,人们还采用旋转的电动机-发电机组进行电流和频率的转换。
相对于旋转变流机组,人们把汞弧整流器、真空管振荡器组成的变频设备称为静止变流器。
无论旋转变流器还是真空管等器件组成的静止变流器,在满足工业应用工艺要求的同时,其共同缺点是效率低,维护工作量大。
1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,1957年美国通用电气公司研制出了第一只晶体闸流管,由此引发了电子技术领域的一场革命,开创并确立了电力电子技术的基础,晶闸管出现后,由于其优越的电气性能和控制特性很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,其应用范围也迅速扩大。
例如电化学工业、铁道电气机车、钢铁工业的轧钢和感应加热、电力工业的直流输电和动态无功补偿等。
大量的工业应用也促进了半导体器件的技术发展和进步,在晶闸管发明之后,人们又发明了各种可以自行控制关断的全控型半导体器件。
有别于电子真空器件,人们把这些基于硅半导体晶体材料制造的电力电子器件统称为固态半导体器件或者叫固态器件。
晶闸管是通过对门极控制能够使其导通但不能使其关断的器件,因此称为半控型器件,它的关断是通过主电路电流过零完成的。
尽管如此,由于它的控制特性优越(以毫瓦级的功率控制兆瓦级的功率并且准确可靠在交流可控整流、中频感应加热、交流调压和功率控制方面应用广泛。
电力场效应晶体管(power-MOSFET、静电感应晶体管(SIT是全控型多子型器件,其最突出的特点是开关速度快,因此主要应用在高频变流设备上。
但是它的通态压降大,单个元件的容量小,需要并联的数量较多。
1980年以后,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT为代表的复合型器件发展飞速。
IGBT是MOSFET和BJT(双极晶体管的复合器件,它把MOSFET的驱动功率小、开关速度快的优点和BJT的通态压降小、载流能力大的优点基于一身,性能十分优越,成为现代电力电子技术的主流器件。
它除了在变频器、开关电源和UPS等方面有大量应用以外,在感应加热方面也有上乘表现。
IGBT 目前已经应用于超音频感应加热设备,并在中频设备中有取代晶闸管的趋势,在高频大功率设备(200kHz中有取代MOSFET的趋势。
在应用固态半导体器件制造的各种感应加热设备比较真空管器件的感应加热设备有更大的优点,它的电压较低,安全性好,效率高,省水,省电,寿命长,维修工作量小。
正在越来越多的地方获得应用和推广。
二、晶闸管在感应加热方面的应用晶闸管分为普通型晶闸管、快速型晶闸管、逆导型晶闸管和双向晶闸管。
普通型晶闸管主要应用在供电电源调节与控制方面,快速型晶闸管主要应用在中频感应加热电源逆变器上。
1、直接整流型的电源供给电路直接整流型的电源调节器主要用于中频设备、超音频感应加热设备和固态感应加热设备的直流电源供电。
根据电路要求可以分为电压源型和电流源型电路。
电压源型整流电路一般采用三相桥式全控整流电路,其主电路结构如图一所示。
图一三相桥式全控整流电路(电压源型电压源型供电电路以大容量电容器作为滤波器件,电容器同时兼做高中频与工频的缓冲与隔离环节,L是充电限流电感。
这样的供电电路主要用于为串联谐振逆变器提供稳定的直流电压,同时也作为功率调节手段。
桥式全控整流电路的输出电压:U d=2.34UCOSα(U为输入相电压电流源型供电电路以大容量电感作为滤波器件,它同时也作为工频与高频的隔离器件。
其主电路结构见图二所示。
由于电感的电流不能突变,大电感的电流在换流过程中基本不变,常将直流端视为电流源。
故称为电流源型供电电路。
它主要为并联型中高频提供电力驱动。
图二三相桥式全控整流电路(电流源型2、间接整流型电源供给电路间接整流型电源供给电路如图三所示。
两只晶闸管反并联组成了交流调压器,由它进行交流电压的调节, 交流调压器在这里还起着交流电力开关的作用。
图三间接式调节整流电路使用电子管振荡器的高频电源都需要1万伏以上的阳极直流电压,由于电压高,电流小,采用间接式调节整流电路比较经济可行。
间接式调节整流电路一般都采用在交流低压电源侧装设三相晶闸管调压器,调压以后采用升压变压器进行升压,然后再用高压硅堆进行整流的供电方式。
这种方式可以避免采用大量可控器件串联造成的复杂技术和高投资,充分利用晶闸管的电流容量,因此比较经济实用。
由于晶闸管调压器后直接连接升压变压器,因此交流调压器的输出最重要的是正负半周对称,不能含有直流成分,否则会造成变压器直流磁化偏磁,轻则增大损耗,重则造成过流跳闸。
另一方面要求调压以后的交流电压波形三相对称。
使用分立元件控制的晶闸管交流相控式调压器, 控制精度低,这些要求不容易达到,使用微机控制的晶闸管交流调压器就可以满足这些要求。
微机控制的晶闸管交流调压电路,在控制方法上采用了单相交流信号锁相同步方式和等间隔触发脉冲控制以及高精度延迟角数字控制方式。
这样的控制方式具备了可靠性高、抗谐波干扰能力强,控制精确的特点。
同步电路原理框图见图四。
图四同步电路原理框图交流系统电路是容易受到干扰的,例如谐波可以使交流电压波形产生换相齿和干扰毛刺,远方的电机起动或短路会造成电压凹陷。
使用单相同步信号,其受到这些干扰的机会能够比三相同步方式减少三分之二,经过变压器降压隔离后的单相电压同步信号经过较大参数的RC滤波就可以排除各种高频信号和谐波的干扰,使用单相信号的锁相同步方式可以获得满意的同步跟踪效果。
交流同步电压信号经过整形电路整形为方波后和锁相反馈信号输入到90°鉴相器中, 鉴相器的输出为两路信号的异或值。
当两路信号同为高电平或低电平时,鉴相器为低,当两路信号为不同电平时输出为高。
这种经过鉴相器的输出信号为100Hz方波信号,经过低通滤波器滤波后的电压去控制压控振荡器,压控振荡器输出的高频同步脉冲信号作为微机计量晶闸管触发角的基准量值信号。
另外,高频同步脉冲经过分频后的300Hz信号代替交流线电压的过零点作为调压电路的自然换相点信号,启动微机冲断计量触发延迟角а。
这样用来产生的触发脉冲间隔在无调节量发生时是严格按照60°电角度分布的,保证了相电压正负半波对称和没有直流分量,也保证了三相对称性和六只晶闸管中的电流相等。
这样做还有一个好处就是产生的高次谐波电流较小,只有理论上不可避免的特征次谐波电流,没有因为控制误差而产生的非特征谐波电流。
按照图四中90°锁相电路工作原理和低通滤波器参数的设置,可以在46Hz--53Hz范围内跟踪系统电压的频率和相位,这种工作范围是足够宽的,因为系统频率变化一般±±1Hz范围内变化。
不会超过50Hz0.5Hz,极少情况下有可能在50Hz微机控制触发电路的一个优点是控制精度高,一般最低精度在0.5°电角度,有的可达到0.125°电角度。
这样高的精度对于高频设备和其它形式的调压整流电源是足够的。
触发电路的另外一个特点是采用了带有陡前沿、强触发的脉冲列去触发晶闸管,强触发脉冲可保证晶闸管的可靠开通并且在开通初始时刻就有比较大的导通结面积(硅片面积,能承担较大的电流上升率,而不易过流损坏晶闸管。
宽脉冲列则有利于进行调试,不会因为双窄脉冲方式常发生的调节过了头而产生脉冲“丢失”的现象。
现在晶闸管微机控制调压电源作为高频设备的可调稳压电源已经广泛地应用在生产中,发挥了功率调节、软起动和无触点开关的作用,成为高中频设备中的一个优秀配套部件应用在大功率高频设备的供电电源中,对于高频加热技术的推广和普及发挥了有益的作用。
3、电源功率因数与高次谐波的控制目前,不论直接型可控整流电路还是间接型整流电路,它们都有一个共同的缺点,这就是在工作时产生高次谐波电流,并有滞后的功率因数。
高次谐波电流流入电网会产生谐波污染,影响系统的工作效率,严重时会产生谐波不稳定或高次谐波谐振,危及电力用户的使用电能安全。
而滞后的功率因数会使无功功率增加,降低了设备的用电效率。
功率因数低还可能被电力部门罚款,影响用户的生产成本。
因此,大功率高中频电源都有无功功率补偿的要求。
在大功率高频设备使用场合或者是电源内阻抗较大的末端用户,功率因数低和高次谐波常常会成为用电不稳定的主要原因,有必要采用一些措施来改善功率因数和谐波。
常见的技术措施有:①增加整流电路的相数②实行触发角的错位控制③滤波器和无功补偿对于大功率的交流调压或整流电路，增加整流电路的相数是改善交流电流和直流电压波形的一个有效方法。
常用的方法是采用双重化的 12 相脉动整流电路。
间接供电的12 相脉动整流电路见图五所示。
变压器采用三卷变压器，其中副边绕组的线电压为两个 5000V，整流以后的直流电压是 12 相脉动的，交流脉动成分得到了改善。
高压硅堆整流器基本上不增加造价，只是多了三个引出线。
它的交流电流波形也有较大的改善，6 相脉动整流的交流电流含有 6K±1 次高次谐波，而 12 相脉动整流电路的交流电流波形含有的高次谐波为 12K±1 次，由于高次谐波的幅值与它的次数成倒数关系，因此后者的交流高次谐波电流比前者要小得多。
另外，功率因数也与脉动数相关，12 相脉动整流电路也有较高的功率因数。
电力电子电路的功率因数与波形畸变和波形滞后有关，增加脉动数对电压源型电路的功率因数有较大的改进，对电流型电路改进不大。
图五三卷变压器双桥整流电路为了进一步改进电路的无功功率消耗和功率因数，可以采用触发角的错位控制。
图六表示采用双台变压器的 12 相脉动整流电路的情况。
6图六双变压器 12 相脉动整流电路图六中的变压器两台线电压是相同的都是400V/5000V，但是接线方法有区别。
交流端分别由两个三相交流调压器供电。
进行相位角的错位控制可以减少无功功率的消耗。
当第一组三相交流调压器不工作时，其直流硅堆自动形成通路，第二组三相调压器在工作范围内可以调节 0---50%的电压输出，这时最大的无功功率是单组调压电路最大无功功率的一半，在 50%---100%的电压输出调节时，固定第二组调压器为最大输出，第一组调压器开始工作，这时第二组调压器为最大输出，其功率因数达到最高，第一组调压器消耗的最大的无功功率是单组调压电路最大无功功率的一半。
这样，两组调压器分时工作可以有效的消减无功功率的最大值，这就是错位控制的优点。
这种方法可以有效的减小无功功率，但是不利于谐波的减小。