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感应加热电源的发展方向

发布时间:2020-01-04

来源:http://paixi58.cn/

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  感应加热电源在各大企业各大厂房中都得到了很好的运用。

  感应加热电源的水平与半导体功率器件的发展密切相关,因此当前功率器件在性能上的不断完善,使得感应加热电源的发展趋势呈现出以下几方面的特点:

  (1)大功率、高频率

  电力半导体器件的大容量与其使用频率有着极密切的关系。早期的晶闸管和晶体管由于受到容量与频率互相制约的影响,不能同时获得大功率、高频率的效果。随着新型器件的发展,如MOSFET,IGBT,MCT等,未来的感应加热电源必将朝着大功率和高频率两者相统一的方向发展,在这方面仍有许多基础应用技术需要进一步探讨。

  (2)低损耗、高功率因数

  新型功率器件的通态电阻很小,通态压降小,所以在高频工作条件下,损耗主要表现在基极或门极驱动电路的损耗及器件的开关损耗上。随着功率器件的发展,再加上驱动电路的不断完善和优化,使得整个装置的损耗明显降低。另外,由于感应加热电源一般功率都很大,随着整个电网无功及谐波污染要求的提高,具有高功率因数的电源将是今后的发展趋势。目前谐振技术的引入,一方面降低了电源中开关器件的开通和关断损耗,同时利用锁相技术将逆变器的工作频率锁定在槽路固有的谐振频率内,使得该电源能始终运行在负载功率因数接近为1的状态。

  (3)智能化、复合化

  智能化指的是功率半导体集成电路本身,包括过电压、欠电压、过电流、过热等检测与保护功能。复合化指的是在一个功率模块内除了1个或多个功率器件芯片外,还包括相同数量的二极管等,在较小功率模块内也出现了保护电路与功率器件集成一体的电路(IPM)。因此,采用智能化与复合化的集成电路将使元器件数量减少,自动组装降低了成本,电路本身具有诊断与保护等功能而提高了可靠性。随着感应加热生产线自动化控制程度及对电源可靠性要求的提高,感应加热电源正朝着智能化控制方向发展,具有计算机智能接口远程控制、故障自动诊断等控制性能的感应加热电源正成为下一代发展目标。


感应加热电源


  (4)应用范围扩大化

  采用感应加热方法对锻造钢坯透热,节水节电,无污染;铸造熔炼方面可以实现普通钢、特种钢、非铁金属材料的精细熔炼,同时可提效率高、无污染、金属成份可控;感应钎焊效率高,对被焊母材无损伤,适用于精度高、批量大的工件和体积大、难移动的母材局部钎焊及各类金属管材的焊接;各类零部件的表面热处理大量采用感应加热方法;钢塑材料制造、铝塑薄膜加工以及食品工业、医药工业的封口工艺也大量地采用感应加热的方式。

  (5)数字化控制

  电源的控制已经由模拟控制,模数混合控制,进入到全数字控制阶段。全数字控制是一个新的发展趋势,已经在许多功率变换设备中得到应用。

  但是过去数字控制在感应加热中用得较少。近两年来,电源的高性能全数字控制芯片已经开发,费用也已降到比较合理的水平,欧美已有多家公司开发并制造出开关变换器的数字控制芯片及软件。

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