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变频电源的发展

2022-10-11

  变频电源在中国是一个统称。更准确的说应该叫交流电源变频器,也就是交流电源变频器,一般简称AFC。整个变频电源的发展史基本上是随着电子器件的发展而发展的。

  20世纪80年代左右,电子变频电源主要是日本的小型仪表电源,多采用晶体放大制作,80年代后通过台湾省传入中国大陆。这一时期的电源特点是功率低,精度好,效率低。

  20世纪80年代,中国大陆走上了改革开放的道路。在这一阶段,中国大陆的进出口设备逐渐增加,特别是以微波炉和空调为代表的电器出口份额增加。因此,测试需要大功率变频电源。对于这部分市场应用的需求,原有的产品功率已经不能满足,于是电源厂商寻求新的技术来扩大电源的功率。根据当时的技术条件和电子设备,主要有两种发展方式。一方面保持晶体模式不变,多机并联进行扩展;另一种方法是使用动力晶体模块。

  晶体多级串联的方法需要解决流通问题,效率低,在工业生产过程中消耗过多;功率模块的变频方式具有响应慢、功率有限、工作电压低、耐压600V V左右的特点,输出采用PAM滤波方式(单波加低阶滤波),输出波形失真较大。这两种方法制造的动力产品的功率仍然不能满足日益增长的需求,所以当大功率负载需要变频试验时,多采用电机后面拖发电机(M+G)的方法来满足。

  在使用过程中,后置电机拖动发电机(M+G)的模式存在磨损和效率转换的问题。后来参考美国的技术,采用可控硅作为逆变器。这种方法产生的功率高,能满足用户的需要。代替电机,把发电机拖在后面(M+G)是比较好的方法。但是,这个系列的产品有一个很大的缺点。在转换过程中,机器噪音很大,达到70dB<1m

  随着半导体技术的发展,20世纪80年代末,富士生产出了di一代IGBT。这种电子器件的特点综合了GTR和MOSFET的优点,具有开关速度快、通流能力强的特点,因此很快被应用到逆变领域。随着IGBT领域实力雄厚的三菱、西门康、英飞凌等厂商的加入,IGBT的发展速度日新月异,升级换代速度加快,IGBT的交换速度和载流量进一步加强。这样就实现了大功率变频电源的制造。

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