在目前主流的 IGBT 式感應加熱產品中，仍有較多的電路和結構方式差異。從整流單元看有可控整流方式和不可控整流方式；從逆變單元看有脈寬調制逆變方式和斬波調壓逆變方式；從諧振輸出單元看有并聯諧振方式和串聯諧振方式。各種電路和結構方式在效率、功率因數、可靠性等性能上各有差異。

　　1 目前產品普遍存在的問題及原因

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

　　a 效率較低、電能和冷卻水消耗大b 功率元件 IGBT 容易損壞c 電抗器或輸出變壓器容易損壞d 冷卻水回路故障較多e 功率因數較低、諧波污染大f 設備可靠連續運行性能欠佳這些問題主要是因為設計上的缺陷所致，現針對這些問題探討其原因：

　　a 由于 IGBT、電抗器、輸出變壓器、諧振電容器均采取水冷結構，不僅損耗較大、效率較低，冷卻水消耗大，而且容易發生因為銅管結垢堵塞導致器件燒毀，也容易發生漏水導致故障范圍擴大等問題；且由于水路并聯支路很多，系統無法保證每一支路均具有斷水保護功能。

　　b 由于模擬式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，因此開關損耗增加、并經常導致IGBT 過熱損壞。

　　c 脈寬調制型（無斬波調壓）產品采用軟開通、硬關斷（或帶緩沖的硬關斷）電路，因此IGBT 損耗大，且這種方式容易脫離軟開關狀態導致IGBT 損壞。

　　d 設備在過壓、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。

　　e 并聯諧振方式的設備容易發生逆變單元過壓而損壞器件。

　　f 控制電路抗干擾能力差，系統運行不穩定或保護限制功能容易誤動作，設備可靠性差；或設備設備由于外界因素或偶然因素保護停機后不能自動重起動。

　　g 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，因此功率因數低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發熱、串聯均壓問題、壽命較短等缺陷。

　　2 新型數字式空冷感應加熱電源的主要特點

　　一種新型引進技術的 YFL 系列感應加熱電源主回路如下圖所示，該產品為創新的全空冷結構，在中央處理器DSP 的數字式控制下，功率器件IGBT 始終精確工作在零電流開關狀態，自動重起動功能保證了設備連續運行的可靠性；與非數字式產品相比，數字式產品在各方面性能均得以提高。

　　該產品的整流單元為不可控整流，且直流側采用 IGBT 斬波調壓，諧振方式為輸出隔離型次級串聯諧振。這種電路有效提高了設備效率和功率因數、減少輸入諧波、降低IGBT損耗；使得設備可以采用全空冷結構，并消除設備來自水系統的故障；基于這種結構，設備的工作頻率為1KHz－100KHz。

　　2.1 準確可靠的過零軟開關IGBT 逆變

　　高頻感應加熱電源一般均采用諧振軟開關控制，可以大為降低IGBT 開關損耗，且實現自動跟蹤諧振頻率。

　　有的產品直流側沒有 IGBT 斬波電路，這是一種軟開通硬關斷電路，或者是帶緩沖的硬關斷電路。這種電路的關斷損耗較大，且容易脫離軟開關狀態。采用直流側IGBT 斬波電路后，可以實現完全的軟開通軟關斷，并將開通損耗和關斷損耗均降至最低。

　　傳統控制電路采用鎖相環跟蹤系統諧振頻率，但諧振頻率較高時，影響頻率跟蹤的離散參數比較突出，頻率較高時，鎖相環精度不夠，容易出現脫離軟開關的狀態，因此開關損耗增大，嚴重時導致IGBT 損壞。因此，提高控制的準確度是保證IGBT 安全運行的前提條件。

　　新型 YFL 系列感應加熱電源采用DSP 進行跟蹤控制，憑借DSP 的快速處理能力，可根據不同工況進行跟蹤補償，使系統準確度大幅度提高，諧振頻率和相位的跟蹤誤差大為降低。此外，系統采用的快速IGBT 驅動電路也有助于更準確快速的高頻軟開關電路的實現。