變頻電源是將市電中的交流電通過交流電轉換成純正弦波→ 直流→ 交流變頻,輸出頻率和電壓可在一定范圍內調節。它不同于用于電機調速的變頻調速控制器和普通交流穩壓電源。理想的交流電源具有穩定的頻率、穩定的電壓、零內阻和純正弦波(無失真)的特點。變頻電源與理想的交流電源非常接近。因此,先進發達國家越來越多地使用變頻電源作為標準電源,以便為電器提供最佳的供電環境,便于對電器的技術性能進行客觀評估。變頻電源主要有兩種類型:線性放大型和SPWM開關型。
變頻電源在中國是一個通用名稱。更準確地說,它應該被稱為交流電源變頻器,通常簡稱為AFC。整個變頻電源的發展歷史基本上是隨著電子器件的發展而發展起來的。
80年代前后,日本的電子變頻電源主要由小型儀器電源構成。這些儀器的功率主要由晶體放大制成,80年代后通過臺灣傳入中國大陸。這一時期的電源具有功耗低、精度高、效率低等特點。
80年代,中國大陸走上了改革開放的道路?,F階段,中國大陸的進出口設備逐漸增加,尤其是以微波爐和空調為代表的設備。對于這部分市場應用的需求,原有的產品動力無法滿足。因此,電源制造商尋求新技術來擴展電源。根據當時的技術條件和電子設備,它主要有兩種發展方式。一方面,保持晶體模式不變,通過多機并聯擴展容量;另一種方法是使用功率晶體模塊。
晶體多級串聯法需要解決循環問題,在工業生產過程中效率低、消耗大;功率晶體模塊的變頻方式響應慢,功率有限,工作電壓低,耐壓約600V。輸出采用PAM濾波方式(單方波加低階濾波),輸出波形失真較大。這兩種方法生產的電力產品的功率仍不能滿足日益增長的需求,因此當大功率負載需要變頻試驗時,主要采用電機后驅動發電機(M+G)的方式來滿足需求。
在電機(M+G)后面驅動發電機的模式在使用過程中存在磨損和效率轉換問題。后來,參考美國的技術,SCR被用作逆變器。用這種方法生產的電源功率大,能滿足用戶的使用要求。最好采用電機(M+G)后拖動發電機的方式。然而,這一系列產品有一個很大的缺點。機器在轉換過程中的噪音非常高,高達70dB<1m
隨著半導體技術的發展,富士在20世紀80年代末生產了第一代IGBT。這種電子器件的特性綜合了GTR和MOSFET的優點。它具有開關速度快、電流容量大等優點,很快被應用于逆變器領域。隨著三菱、英飛凌等實力雄厚的IGBT制造商的加入,IGBT的發展速度日新月異,更新速度加快,IGBT的開關速度和電流容量進一步增強。這樣就可以實現大功率變頻電源的生產。
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