igbt中频电源节能优势完整资料
IGBT中频、超音频感应加热电源
IGBT 中频、超音频感应加热电源IGBT 中频、超音频感应加热电源
IPS 系列中频、超音频电源是清华大学自行研制的新产品，该电源的逆变电路采用新型大功率电力电子器件IGBT
简介：
IPS 系列中频、超音频电源是清华大学自行研制的新产品，该电源的逆变电路采用新型大功率电力电子器件IGBT。
本产品具有体积小，噪音低，整机效率高，维护方便等优点。
频率范围2.5kHz～100kHz。
最大功率可达
500kW，可完全替代高耗能的电子管式超音频电源，中频机组和晶闸管中频电源。
主要应用于金属热处理、热加工，如淬火、透热、熔化、焊接等。
特点：。
IGBT变频电源的原理、特点及应用介绍
IGBT 变频电源的原理、特点及应用介绍
1 前言
当代的感应热处理技术具有优质、高效、环保等诸多特点，符合现代汽车生产需要，因而得到广泛应用。
作为感应热处理技术基础的变频器的IGBT 模块已商品化，在我国感应加热领域已成功生产出10～100 kHz、功率达数百千瓦的IGBT 变频电源。
实践证明，采用IGBT 变频电源完全可以取代耗
能严重的变频发电机组。
2 IGBT 变频电源工作原理及特点
IGBT 变频电源电路如图1 所示：
IGBT 变频电源采用三相桥式全控整流电路，逆变器采用单相桥式逆变电路，负载为并联谐振形式，直流滤波环节为大电感滤波，以满足并联逆变器的输入要求。
逆变控制主要功能采用定时原则实现负载频率自动跟踪、逆变桥启动及为逆变桥功率器件提供可靠的驱动脉冲，其工作原理如图2 所示。
取之于负载的电压信号通过调节延时电路而超前输出电压，经过过零比较。
中频炉设计与维护人员必备知识：IGBT基础与运用【专业文章，请谨慎打开】
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粗略看起来较为详细的有：富士IGBT应用手册，三菱第五代IGBT应用手册。
而英飞凌的网站上的资料也较为齐整，都是英文的兄弟们可参详。
IGBT，中文名字为绝缘栅双极型晶体管，它是由MOSFET（输入级）和PNP晶体管（输出级）复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点（控制和响应），又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点（功率级较为耐用），频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz 频率范围内。
理想等效电路与实际等效电路如图所示：IGBT 的静态特性一般用不到，暂时不用考虑，重点考虑动态特性（开关特性）。
动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取：IGBT的开通过程IGBT 在开通过程中，分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程，也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS电压下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。
在上面的表格中，定义了了：开通时间T on，上升时间Tr和Tr.i 除了这两个时间以外，还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=T on-Tr.iIGBT在关断过程IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。
第一段是按照MOS管关断的特性的第二段是在MOSFET关断后，PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放，造成漏极电流较长的尾部时间。
在上面的表格中，定义了了：关断时间T off，下降时间Tf和Tf.i 除了表格中以外，还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。
漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又称为存储时间。
igbt中频电源节能优势完整
IGBT中频电源的节能优势我国是铸造大国，铸铁件年产量几年来均居世界各国之首位，而其能耗在成本中所占比例却比工业发达国家高出2—3倍，冲天炉的能耗占了其中的大部分。
主要原因是小容量冲天炉所占比例太大，而其中采用烟尘净化和余热回收装置的微乎其微，实现高水平熔炼和计算机控制的更少了。
我国铸铁生产车间一万多个，每个车间年平均产量不足1000t，冲天炉开炉时间短。
在冲天炉结构方面，由于我国铸造厂点过多，限制了大容量冲天炉的使用。
由于产量低，效益差，限制了性能优越的现代化冲天炉及其配套设备的采用。
操作不当不但对冲天炉性能造成不良影响，也是增加冲天炉能耗和环境污染的重要原因，在我国为数众多的小容量冲天炉上，更是普遍存在的现象。
中频技术应用于铸造行业给铸造推广高质量、高效率、节能环保、低碳的中、高频科技技术应用与中国的铸造行业，是保持中国铸造业可持续发展的一项重大举措。
与传统的冲天炉熔炼相比，中频技术应用于熔炼、精铸诠释了科技的力量。
中频感应电炉经历了两次根本的变革，第一次变革源于20世纪60年代后期开发的晶闸管静态变频电源，第二次源于20世纪70年代中期开发的逆变变频及其控制技术。
这样使中频感应电炉的优越性得以充分的发挥。
随着大功率晶闸管变频电源的开发和可靠性的提高，中频感应电炉正在逐步替代工频感应电炉而在铸造业获得愈来愈广泛的应用。
中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流—直流—交流变换器,其基本线路如图：中频炉的感应加热原理，它是利用电磁感应原理将电能转变为热能，当交变电流i感应线圈时，感应线圈便产生交变磁通Φ，使感应中的工件受到电磁感应而产生感应电动势e。
感应电动势e = dΦ/dt如果磁通Φ是呈正弦变化的，即Φ = -Φm sinwt则 e = -dΦ/dt=-Φm sinwtE的有效值 E=4.44ｆΦM (伏)感应电动势E在工件中产生电流I, i使工件内部开始加热，其焦耳热为；Q=0.24I2RtI--工件中感应电流的有效值（安）R--工件电阻（欧）；t—时间（秒）中频电源从最初的发展到今天应用于铸造行业，电源种类从原理上可以分为两类，一传统的可控硅中频电源，可控硅又分为并联和串联型（因串联可控硅的在现实实践中应用技术不成熟在这就不做分析），二是带有igbt（绝缘栅极型晶体管）串连谐振电源。
IGBT中频炉为什么节能？
IGBT中频炉节能介绍IGBT中频炉电源控制部分原理及优势：（1）IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应加热炉，它的逆变器件为一种新型IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管，德国生产），它主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。
它具有熔化速度快、节能、高次谐波污染低等优点。
（2）IGBT中频电源为一种恒功率输出电源，加少量料即可达到满功率输出，并且始终保持不变，所以熔化速度快；因逆变部分采用串联谐振，且逆变电压高，所有IGBT 中频比普通可控硅中频节能；IGBT中频采用调频调功，整流部分采用全桥整流，电感和电容滤波，且一直工作在500V，所以IGBT中频产生高次谐波小，对电网产生污染工低。
（3）节能型IGBT晶体管中频电源比传统可控硅中频电源可节能15%-25%,节能的主要原因有以下几下方面：A、逆变电压高，电流小，线路损耗小，此部分可节能15%左右，节能型IGBT晶体管中频电源逆变电压为2800V，而传统可控硅中频电源逆变电压仅为750V，电流小了近4倍，线路损耗大大降低。
B、功率因数高，功率因数始终大于0.98，无功损耗小，此部分比可控硅中频电源节能3%-5%。
由于节能型IGBT晶体管中频电源采用了半可控整流方式，整流部分不调可控硅导通角，所以整个工作过程功率因数始终大于0.98，无功率损耗小。
C、炉品热损失小，由于节能型IGBT晶体管中频电源比同等功率可控硅中频电源一炉可快15分钟左右，15分钟的时间内炉口损失的热量可占整个过程的3%，所以此部分比可控硅中频可节能3%左右。
（4）高次谐波干扰：高次谐波主要来自整流部分调压时可控硅产生的毛刺电压，会严重污染电网，导致其他设备无法正常工作，而节能型IGBT晶体管中频电源的整流部分采用半可控整流方式，直流电压始终工作在最高，不调导通角，所以它不会产生高次谐波，不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内其他电子设备运行。
（5）恒功率输出：可控硅中频电源采用调压调功，而节能型IGBT晶体管中频电源采用调频调功，它不受炉料多少和炉衬厚薄的影响，在整个熔炼过程中保持恒功率输出，尤其是生产不锈钢、铜、铝等不导磁物质时，更显示它的优越性，熔化速度快，炉料元素烧损少，降低铸造成本。
中频电源_精品文档
中频电源中频电源是一种电力转换设备，主要用于将交流电转换为中频电力供应给各种电子设备。
它广泛应用于通信设备、工业过程控制、医疗设备等领域。
本文将从工作原理、分类、应用以及发展趋势等方面介绍中频电源。
一、工作原理中频电源是通过变压器和变频器相结合的方式实现交流电到中频电的转换。
变压器将输入的交流电压降低并隔离，然后通过变频器将降压后的交流电转换为中频电。
中频电源通常采用高频开关电源技术，它能够提高能效和稳定性，同时还具有较小的体积和重量。
二、分类中频电源主要可以分为两类：固态中频电源和管式中频电源。
固态中频电源采用固态器件（如功率MOS管）作为电源输出端的功率开关元件，具有体积小、效率高等优点。
而管式中频电源则采用真空电子管作为功率开关元件，具有更高的功率输出和更好的电源控制性能。
三、应用领域中频电源在各种领域都有广泛应用。
在通信设备方面，中频电源常用于射频通信设备和基带处理模块的供电，确保信号的稳定传输和设备的可靠运行。
在工业过程控制方面，中频电源可以为各种工业设备提供稳定的电力，广泛应用于电机驱动、温度控制、流量控制等。
在医疗设备方面，中频电源常用于医疗成像设备、手术设备等，保障医疗设备的正常工作和患者的安全。
四、发展趋势随着科技的进步和市场需求的不断增长，中频电源也在不断发展和创新。
目前，中频电源主要发展趋势有以下几个方面：1. 节能环保：随着对能源消耗和环境保护要求的提高，中频电源需要增加能效和减少能耗。
研发更高效的电源转换技术和控制算法，可以降低功耗，实现节能和环保。
2. 高频化：采用高频开关电源技术可以提高电源的转换频率，提高能量传输的效率。
高频化不仅可以减小电源的体积和重量，还可以提高设备的性能和可靠性。
3. 智能化：利用控制算法和传感器技术，中频电源可以实现自动化控制和智能管理。
通过实时监测和调节电源的输出，可以提高设备的稳定性和使用寿命。
4. 封装集成化：中频电源的封装和集成化可以进一步提高设备的可靠性和可维护性。
最新-采用IGBT的正弦波中频逆变电源 精品
采用IGBT的正弦波中频逆变电源摘要介绍了用作功率器件的中频逆变电源，对电路的工作原理进行了详尽的分析。
关键词绝缘栅双极晶体管；中频逆变电源；驱动；正弦波脉宽调制引言400中频电源在工业、国防、航海、航空等领域中应用非常广泛。
目前在我国，400中频供电系统大多为中频机组，体积大，噪音高，效率低，管理不便。
我们研制了一台用绝缘栅双极晶体管做为主功率开关器件的400正弦波中频逆变电源，它具有体积小，重量轻，噪音低，转换效率高，工作可靠，使用方便等优点，是中频机组的理想替代新产品。
是新一代复合型电力电子器件，它的控制级为绝缘栅控场效应晶体管，输出级为双极功率晶体管，因而它兼有两者的优点而克服了两者的缺点，如高的输入阻抗；高的开关频率；很小的驱动功率；通态压降小；电流密度大等。
图11系统组成及工作原理11逆变电源主电路正弦波中频逆变电源的主电路构成如图1中的上半部分所示，图中1为空气开关。
为滤波器，用以滤掉电网中的干扰和消除逆变电源对电网的干扰。
2，3，4为接触器，2的作用是在系统启动时接通电源，在故障时切断主电源，其辅助触点2′用来在停机或保护电路动作时使滤波电容1及2上贮存的能量通过电阻2快速放掉，以便检修或避免掉电时电容1及2中聚积的能量还未放完，逆变桥中同桥臂上下主功率因驱动脉冲电平不确定发生同时导通而损坏。
接触器3和电阻1构成软起动电路，其作用是在系统启动时，通过电阻1缓慢地对电容1及2充电，防止直接启动时由于电容器1及2上初始电压为零，导致整流桥模块承受过大的电流冲击而损坏，当电容1及2上的电压充到一定值时，接触器3动作，其触点将电阻1短接。
4用于将电源输出与负载隔开，等系统启动成功后再将负载接通，以保证电源系统顺利启动及保护用电设备。
滤波电容1及2用来对整流后的电压进行滤波，以保证提供给逆变桥的电压为平直的直流电压。
3及4分别并于1及2两端，以保证1及2各承受主电路中直流电压的一半。
IGBT中频电源原理
IGBT 中频电源的原理工频加热技术与其它各种物理加热技术相比，确实具有较高的效率，但存在一些明显的不足。
在现代工业的金属熔炼、热处理、焊接等过程中，感应加热被广泛应用。
感应加热是根据电磁感应原理，利用工件中涡流产生的热量进行加热的，它加热效率高、速度快、可控性好，易于实现高温和局部加热[1]。
随着电力电子技术的不断 成熟，感应加热技术得到了迅速发展。
本文设计的70KW /500HZ 中频感应加热电源采用IGBT 串联谐振式逆变电路，能够实现频率自动，电路结构简单，高效节能。
2.1 整流电路的设计中频电源采用三相全控桥式整流电路，它的输出电压调节范围大而移相控制角的变化范围小，有利于系统的自动调节，输出电压的脉动频率较高可以减轻直流滤波环节的负担[2]。
根据设计要求：额定输出功率P =70KW ，输出频率f =500HZ ，进线电压U IN =380V ，取逆变器的变换效率η=0.9。
1） 确定电压额定值U RRM考虑到其峰值、波动、雷击等因I T(AV)=0.368×I d额定电压1600V ，额定电流200A 的整流模块。
2.2 逆变电路的设计逆变电路是由全控器件IGBT 构 成的串联谐振式逆变器，两组全控器件V 1、V 4和V 2、V 3交替导通，输出所需要的交流电压。
IGBT 的主要参数有最高集射极电压（额定电压）、集射极电流等[3]。
1） 确定电压额定值U CEPIGBT 的输入端与电容相并联，起到了缓冲波动和干扰的作用，因此安全系数不必取得很大，一般取安全系数α=1.1平波后的直流电压：E d =380V ×2×α=590V关断时的峰值电压：U CESP =(590×1.15+150)×α=912V式中1.15为电压保护系数， 150为L t i d d 引起的尖峰电压。
令U CEP ≥U CESP ,并向上靠拢IGBT 等级，取U CEP =1200V 。
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IGBT中频电源的节能优势我国是铸造大国，铸铁件年产量几年来均居世界各国之首位，而其能耗在成本中所占比例却比工业发达国家高出2—3倍，冲天炉的能耗占了其中的大部分。
主要原因是小容量冲天炉所占比例太大，而其中采用烟尘净化和余热回收装置的微乎其微，实现高水平熔炼和计算机控制的更少了。
我国铸铁生产车间一万多个，每个车间年平均产量不足1000t，冲天炉开炉时间短。
在冲天炉结构方面，由于我国铸造厂点过多，限制了大容量冲天炉的使用。
由于产量低，效益差，限制了性能优越的现代化冲天炉及其配套设备的采用。
操作不当不但对冲天炉性能造成不良影响，也是增加冲天炉能耗和环境污染的重要原因，在我国为数众多的小容量冲天炉上，更是普遍存在的现象。
中频技术应用于铸造行业给铸造推广高质量、高效率、节能环保、低碳的中、高频科技技术应用与中国的铸造行业，是保持中国铸造业可持续发展的一项重大举措。
与传统的冲天炉熔炼相比，中频技术应用于熔炼、精铸诠释了科技的力量。
中频感应电炉经历了两次根本的变革，第一次变革源于20世纪60年代后期开发的晶闸管静态变频电源，第二次源于20世纪70年代中期开发的逆变变频及其控制技术。
这样使中频感应电炉的优越性得以充分的发挥。
随着大功率晶闸管变频电源的开发和可靠性的提高，中频感应电炉正在逐步替代工频感应电炉而在铸造业获得愈来愈广泛的应用。
中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流—直流—交流变换器,其基本线路如图：中频炉的感应加热原理，它是利用电磁感应原理将电能转变为热能，当交变电流i感应线圈时，感应线圈便产生交变磁通Φ，使感应中的工件受到电磁感应而产生感应电动势e。
感应电动势e = dΦ/dt如果磁通Φ是呈正弦变化的，即Φ = -Φm sinwt则 e = -dΦ/dt=-Φm sinwtE的有效值 E=4.44ｆΦM (伏)感应电动势E在工件中产生电流I, i使工件内部开始加热，其焦耳热为；Q=0.24I2RtI--工件中感应电流的有效值（安）R--工件电阻（欧）；t—时间（秒）中频电源从最初的发展到今天应用于铸造行业，电源种类从原理上可以分为两类，一传统的可控硅中频电源，可控硅又分为并联和串联型（因串联可控硅的在现实实践中应用技术不成熟在这就不做分析），二是带有igbt（绝缘栅极型晶体管）串连谐振电源。
铸造、淬火、热处理应用不同，需求的中频电源也有改变，通过原理和实践经验本文仅作对igbt中频电源与传统可控硅中频电源应用在熔炼这方面节能分析。
节能优势是通过以下几点原理分析：整流，逆变，功率因数与高次谐波以及恒功率输出。
整流Igbt中频电源整流是采用三相半桥可控整流电路，此种整流电路只要三只晶闸管、只需三套触发电路、不需要宽脉冲或双脉冲触发。
三相半控桥式整流电路比三相全控桥更简单、经济，而带电阻性负载时性能并不比全控桥差。
电路如图所示。
它是把全控桥中共阳极组的3个晶闸管换成整流二极管，因此它具有不可控和可控两者的特性。
其显著特点是共阴极组元件必须触发才能换流；共阳极元件总是在自然换流点换流。
一周期中仍然换流6次，3次为自然换流，其余3次为触发换流，这是与全控桥根本的区别。
改变共阴极组晶闸管的控制角α，仍可获得0~2.34U2Φ的直流可调电压。
由于igbt中频电源采用的是三相半桥可控整流方式，整流部分不调可控硅导通角，所以整个工作过程功率因数始终大于0.98，无功率损耗小。
传统型可控硅（kgps）中频电源在整流上采用的是三相桥式可控整流，其原理图和半桥控制差不多，就是将半桥可控整流中的二极管更换为晶闸管，其控制复杂，导通角一般在0度——120度之间，导通角相比板桥可控整流小，6脉冲间隔60度整流控制电路，三相桥式全控整流电路共有六个桥臂,在每一个时刻必须2个桥臂同时工作,才能够成通路,六个桥臂的工作顺序如图3。
现假定在时刻t1-t2(t1-t2的时间间隔为60o电角度，既相当于一个周波的1/6)此时SCR1和SCR6同时工作(图3(a)中涂黑的SCR),输出电压即为VAB。
到时刻t2-t3可控硅SCR2因受脉冲触发而导通,而SCR6则受BC反电压而关闭,将电流换给了SCR2, 这时SCR1和SCR2同时工作,输出电压即为VAC,到时刻t3-t4,SCR3因受脉冲触发而导通，SCR1受到VAB的反电压而关闭,将电流换给了SCR3,SCR2和SCR3同时工作,输出电压为VBC,据此到时刻t4-t5, t5-t6, t6-t1分别为 SCR3和SCR4, SCR4和SCR5, SCR5和SCR6 同时工作,加到负载上的输出电压分别为 VBA,VCA,VCB,这样既把一个三相交流进行了全波整流,从上述分析可以看出,在一个周期中,输出电压有六次脉冲。
这种整流电路由于在每一瞬间都有两个桥臂同时导通,而且每个桥臂导通时间间隔为60,故对触发脉冲有一定要求,即脉冲的时间间隔必须为60,而且如果采用单脉冲方式,脉冲宽度必须大于60,如果采用窄脉冲,则必须采用双脉冲的方法, 既在主脉冲的后面60o的地方再出现一次脉冲。
控制复杂，抗干扰能力差，同步信号要求高，在现实维护及维修繁琐复杂，经济适用型相比半控要高，整流利用率低，逆变IGBT是电力晶体管{GTR}和电力效应晶体管{MOSFET}的复合体，它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
Igbt中频电源采用电容与igbt模块控制单元串联形式连接电路，因采用调频来调功，其特点，逆变电压高，igbt你变电压在2800V左右，传统可控硅的逆变电压仅为750V,最大800V，电压小了近四倍，线路损耗小此部分节能15%。
Igbt中频电源逆变控制原理图如下图所示。
IGBT中频电源模块工作是采用的是栅极驱动模式，逆变过程是通过主板控制将信号A和信号B传输给电源板，电源板通过独立电源供给栅极驱动独立电源及传输信号A、B来完成对模块的控制。
栅极板驱动为IGBT模块正常工作，在实现控制电路部分与被驱动的IGBT隔离设计，以及适合栅极驱动的脉冲外还设计了部分保护元器件，在栅极控制的G极和E极之间增加了使栅极积累电荷泄放的电阻Rg，其阻值在使用中取得是4.7欧姆的（Rg的选择是根据模块型号和栅源大小及负载选择的，因为当Rg增大时损耗发热控制，当Rg减小时，di/dt增高，可能产生误导通，损坏IGBT模块）。
防止栅源电压尖峰损坏IGBT模块，在栅极板栅源侧增加了瞬态拟制二极管（TVS）实际中的驱动电压约为15V,故而选型SMBJ15CA型，在实际使用的工业环境中，栅极驱动保护依然有较高的失效率，为防止模块受杂波的干扰，在IGBT模块工作时还增加了浪涌和漏电流吸收装置保护模块。
其控制模式瞬时速断性好，控制电源都是独立提供防干扰能力强。
由于这种电源是通过调节逆变器的工作频率来调节输出功率，整流器输出的直流电压是固定的，因此一台整流器可以同时带多个逆变器工作，在双向供电情况下，一台整流器同时向两台逆变器供电，可使二台电炉同时工作，而且二台电炉的功率可以自由分配。
一般情况下，一台用作熔炼，一台用作保温。
这是一种一拖二的中频熔炼设备是传统并联可控硅中频电源无法做到的，其优点在于熔炼保温能同时进行，减少了工作时间，增加了劳动效率降低劳动成本。
传统可控硅型中频电源并联逆变电路的负载是一个谐振回路，它的谐振频率基本上就是中频电源的工作品频率。
其工作过程分四个阶段。
1. 如果先触发晶闸管T1,T3,则电流Id从P端经T1到负载，在经T3流向N端，这个阶段为中频交流电的正半周，此时补偿电容Cn两端充上了左正右负的电压Ua。
2. 晶闸管T1、T3导电半个周期后，再发出触发脉冲，触发导通晶闸管T2、T4这时造成了四只晶闸管同时导通的“暂态短路”，但这并不会引起电源的故障，因为直流电路接有一个很大的滤波电感Ld，电流Id不能突变。
由于电容器Cn被四只元件短接，其第一阶段充上的电压Ua就要放电，其电压极性，将促使晶闸管T1、T3电流下降，使晶闸管T2、T4的电流上升，直至T1、T3中的电流下降为零，T2、T4电流上升为Id3. 换流结束后，电流经过T2、T4反向流过负载，电容器Cn两端的电压变为右正左负，此电压为第四阶段关断T2、T4做好准备，该阶段为中频电流的负半周。
4. 当晶闸管T2、T4导电半个周期后，再次触发T1、T3开始T1、T3与T2、T4的换流，其过程与第二阶段一样，所不同的是这次是将T2、T4中的电流换给T1、T3，不断的向负载供应中频电能，是震荡持续进行。
前面所述晶闸管的工作过程，是把元件看成理想化的，即元件有信号就导通，撤去信号就关断。
而实际上元件换流是需要时间的。
安全换流时间tr所对应的超前角α也不能太大,主要是考虑下面两个原因；(1)α角度增大,电容器两端电压Uc就要增高,这将受到电容器和可控硅所能承受电压的限制,在单相桥式逆变线路中,当直流输入电压为Ud,中频输出电压为Uc,则在Ud和Uc的有效值之间存在下述关系；Uc=1.1Ud/cosα。
从式中可以看出,在输入直流电压Ud相同的条件下,当α角度增大,则cosα值减小,Uc将增大,也既加于电容器和可控硅两端的电压将增高。
这一点受到所选用的电容器即可控硅的耐压限制。
(2)中频输入的有功功率与α的关系：中频输出的有功功率P=Uc.ILcosα。
式中可以看出在相同的中频电压电流条件下ɑ角愈大,有功功率输出愈小,如果要保持一定的输出功率，则ɑ角度愈大,则必须使输出中频电压,电流愈大,这样恶化了可控硅的工作条件。
IGBT中频电源稳定工作在直流500V电压状态，调频率控制功率，不存在启动问题，IGBT具有自关断能力，通过对基极G的控制，可在任何时候令其瞬间通断，不想晶闸管那样需要关断时间，因此电路结构简单、可靠、负载功率因数高。
传统可控硅中频电源是通过调压调功，调压控制在采取电压信号，再反馈的过程中，有一定的时间滞后性，导致可控硅工作过程中的滞后性，且导通角小和IGBT模块快速导通、断开相比，同时间内IGBT电源输出功率多。
高次谐波IGBT双向电源由两个IGBT半桥串联逆变器并联组成， IBGT双向供电电源采用12脉波二级管桥式整流电路，能够较好的抑制电网谐波的产生。
通常的6脉波桥式整流电路在工作时对电网产生5次、7次、11次、13次和更高的谐波干扰电流，这些谐波电流的大小分别是工频基波电流的1/5、1/7、1/11和1/13。
由于中频电源的输出功率较大，如果采用三相6脉波桥式整流电路，它们工作时产生的谐波干扰可能造成当地电网谐波超标{取决于当地电网的短路容量}，或导致某些精密设备和仪器无法正常工作。