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    變頻電源簡介及其發展歷史

    日期:2022-03-09 20:49
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    摘要: 變頻電源是將市電中的交流電經過AC→DC→AC變換, 輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓 一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩定、電壓穩定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進發達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供*優良的供電環境,便于客觀考核用電器的技術性能。 變頻電源主要有二大種類:線性放大型和SPWM開關型。   變頻電源是在國內一般的稱呼,...

    變頻電源是將市電中的交流電經過AC→DC→AC變換, 輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓 一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩定、電壓穩定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進發達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供*優良的供電環境,便于客觀考核用電器的技術性能。 變頻電源主要有二大種類:線性放大型和SPWM開關型。

      變頻電源是在國內一般的稱呼,更準確的說,應該叫交流電力頻率轉換器,即Ac power Frequency Converter,一般用縮寫AFC來稱呼。變頻電源的整個發展史基本是隨著電子器件的發展而發展的。

      80年代前后,電子式變頻電源多以日本的小型儀器電源為主,該類儀器電源多采用晶體放大的方式制作,80年代后通過臺灣傳入中國大陸。該時期的電源特點為:功率小,精度好,效率低。

      80年代,中國大陸走上了改革開放的道路,在此階段,中國大陸的進出口設備逐漸加大,尤其以微波爐及空調為代表性的電器出口份額增加,因此需求大功率變頻電源進行測試。對于該部分市場應用的需求,原有的產品功率已不能滿足,所以,電源廠家尋求新的技術來擴大電源的功率。根據當時的技術條件及電子器件,主要向兩條路發展,一方面是保持晶體式的方式不變,采用多機并聯的方式進行擴容;另一種方式是采用功率晶體模組。

      晶體式多級串聯的方式,需要解決環流問題,而且效率低,在工業生產過程中,消耗太大;功率晶體模組變頻方式反應慢,功率有限,工作電壓低,耐壓在600V左右,輸出采用PAM濾波方式(為單方波加低次濾波),輸出波形失真較大。這兩種方式制作的電源產品功率依舊不能滿足日益增長的需求,所以大功率的負載需要變頻測試時,多采用電機后拖動發電機的方式(M+G)來滿足。

      電機后拖動發電機的方式(M+G)在使用過程中,存在磨損,以及效率轉換問題。后來參考美國技術,采用SCR來做逆變器,該方式制作的電源,功率大,能滿足客戶使用,比較好的用于取代電機后拖動發電機的方式(M+G),但是該系列的產品有一個較大的缺點,機器在轉換的過程中,噪音非常大,達到70dB<1m

      隨著半導體技術的發展,在80年代末,富士生產出了**代的IGBT,該電子器件的特性集成了GTR及MOSFET的優點,開關速度快,通流能力強,故很快就被應用到逆變領域。隨著實力強大的三菱、西門康、英飛凌等廠家在IGBT領域的加入,使得IGBT的發展速度日新月異,更新換代的速度加快,IGBT的開關速度及通流能力得到進一步的加強,這樣,就使得大功率的變頻電源的制作得以實現。
     

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