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交流變頻電源
交流變頻電源

變頻電源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换, 输出为纯净的正弦波,输出频率和电压 一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。變頻電源十分接近于理想交流电源,因此,先进发达国家越来越多地将變頻電源用作标准供电电源,以便为用电器提供最优良的供电环境,便于客观考核用电器的技...

交流變頻電源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换, 输出为纯净的正弦波,输出频率和电压 一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。變頻電源十分接近于理想交流电源,因此,先进发达国家越来越多地将變頻電源用作标准供电电源,以便为用电器提供最优良的供电环境,便于客观考核用电器的技术性能。 交流變頻電源主要有二大種類:線性放大型和SPWM開關型。


發展曆程

交流變頻電源是在国内一般的称呼,更准确的说,应该叫交流电力频率转换器,即Ac power Frequency Converter,一般用缩写AFC来称呼。變頻電源的整个发展史基本是随着电子器件的发展而发展的。

80年代前后,电子式變頻電源多以日本的小型仪器电源为主,该类仪器电源多采用晶体放大的方式制作,80年代后通过台湾传入中国大陆。该时期的电源特点为: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爲代表性的電器出口份額增加,因此需求大功率交流變頻電源進行測試。對于該部分市場應用的需求,原有的産品功率已不能滿足,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,采用多機並聯的方式進行擴容;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,在工業生産過程中,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(爲單方波加低次濾波),輸出波形失真較大。這兩種方式制作的電源産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,多采用電機後拖動發電機的方式(M+G)來滿足。

電機後拖動發電機的方式(M+G)在使用過程中,存在磨損,以及效率轉換問題。後來參考美國技術,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後拖動發電機的方式(M+G),但是該系列的産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,富士生産出了第一代的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、英飛淩等廠家在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,就使得大功率的交流變頻電源的制作得以實現。


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