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大功率变频电源的技术创新

来源:未知 编辑:晚一步 时间:2018-08-13

    虽然目前传统硬开关技术大功率变频电源的设计和制造已经能够满足一般的工业生产中对变频电源的常规的技术要求,但也还存在着许多需要进一步创新和研发的领域。

   (1)开关频率的提高。如果能将变频电源中功率器件的开关频率在原有基础上进一步大大提高,将会使变频电源的性能得以进一步的改善。如输出波形中的低次谐波被更有效地抑制、输出电压和电流将更趋于正弦波形、滤波器的尺寸将大大缩小等,特别是大功率的变频电源,功率密度和性能将会得到很大的改善。

   (2)开关损耗的减少。由于大功率变频电源功率器件开关过程损耗的绝对值很大,当需要提高开关频率时,这种开关损耗将会更加明显,所以,大部分的大功率变频电源中功率器件的开关频率都在几个kHz。在某些特殊用途的变频电源中,要求输出频率远远超过工频,达到几个kHz(2~5kHz),此时的开关频率必须达到几十kHz,所以,在变频电源中如何减少由于开关频率的提高而带来的开关损耗,也是一个迫切需要解决的问题。

   (3)吸收电路的改善。一般情况下,三相变频电源中需要6个大功率开关器件,在传统的强迫换流(硬开关)条件下,和小功率变频电源不同,每一个开关器件或者一个逆变桥臂上都需要一个吸收电路,此时的吸收电路需要较大电阻、电容和二极管,这不但增大了整个装置体积和安装难度,而且不能节约能源。研发不采用吸收电路又能保护功率器件的安全运行的拓扑结构,是变频电源主电路拓扑结构研发的关键技术课题。

   (4)变频电源体积的缩小。随着功率器件制造技术的发展,在大功率变频电源中,为功率器件散热而设计的散热器要占很大的体积,从而使得大功率变频电源的体积比较大。对于一些特殊的应用场合,比如电动汽车、电力机车等,要求变频电源功率大、体积小,为此需要解决减小变频电源功率器件散热器体积的问题。


 
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