高频感应加热电源生产商，高频感应加热电源理论解析

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感应加热的发展历史及其应用场合一、感应加热的发展历史感应加热源于法拉第发现的电磁感应现象，即交流电会在导体中产生感应电流，引起感应加热。导体来加热。技术人员很早就对这种现象有了很好的认识，并尝试在各种情况下抑制这种发热现象，以减少损失。例如，在开关电源中比较常见的变压器设计中，设计人员通常会采用各种方法来降低涡流损耗，以提高效率。然而，在19世纪末，技术人员发现了这种现象的优点，那就是它可以用于加热应用。来取代一些传统的加热方式，因为感应加热具有以下优点：（1）非接触式加热，热源与被加热物体不需要直接接触（2）加热效率高，速度快。 (3)易于控制温度，提高加工精度(4)可实现局部加热(5)可实现自动控制(6)可减少占地面积、热辐射、噪音和灰尘。由于感应加热具有上述一些优点，大量的工程技术人员对此进行了研究。 1890年，瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——槽芯炉。 1916年，美国人发明了封闭式槽式有芯炉。自此，感应加热技术逐渐进入实用阶段。随后，20世纪电力电子器件和技术的飞速发展极大地推动了感应加热技术的发展。 1957年，美国研制出电力电子器件里程碑式的晶闸管，标志着现代电力电子技术的开始。同时，也引发了感应加热技术的一场革命。 1966年，瑞士和西德首先开发出采用晶闸管的感应加热装置。从此，感应加热技术开始迅速发展。 20世纪80年代后，电力电子器件再次快速发展，GTO、MOSFET、IGBT、MCT、SIT等器件相继出现。感应加热装置也逐渐放弃晶闸管并开始使用这些新装置。目前较为常用的是IGBT和MOSFET。 IGBT用于较大功率的应用，而MOSFET用于较高频率的应用。据介绍，国外可采用IGBT制作功率超过1000KW、频率超过50K的感应加热装置。 MOSFET更适合高频应用。通常在几千瓦的中小功率应用中，频率可达500K以上甚至几M。但国外也已推出采用MOSFET的大功率感应加热装置，如美国研制的2000KW/400KHz装置状态。国内电力电子技术相对不发达，感应加热技术远远落后于国外。但由于市场前景广阔，开发感应加热的技术人员逐渐增多。浙江大学在该领域处于国内领先地位，但与国外先进技术相比还存在较大差距。 2、感应加热应用感应加热可用于多种应用，主要包括： （1）冶金：有色金属冶炼，金属材料热处理，锻造、挤压、轧制等型材生产中的盗热；焊管生产焊缝。 （2）机械制造：各种机械零件的淬火，以及淬火后的回火、退火、正火等热处理的加热。压力加工前的热渗透。 (3)轻工业：罐头等包装的封口，如著名的利乐封口包装。 （四）电子学：电子管真空脱气的加热二、感应加热的基本原理1、电磁感应原理1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，并提出了相应的理论解释。内容是，当电路周围存在交变磁场时，电路两端就会感应出电动势，如果闭合就会产生感应电流。

利用高频电压或电流进行加热的方法通常有两种：（1）介电加热：利用高频电压（如微波加热）（2）感应加热：利用高频电流（如密封包装） 2、电介质加热加热）电介质加热常用于加热非导电材料，如木材。同时，微波炉也利用了这个原理。其原理如图1所示： 图1介质加热示意图。当高频电压施加到两极时，两极之间就会产生交变电场。需要加热的介质处于交变电场中，介质中的极性分子或离子会以与电场相同的频率旋转或振动，从而产生热量，达到加热效果。 3、感应加热：感应加热的原理是产生交变电流，从而产生交变磁场，然后利用交变磁场产生涡流来达到加热效果。如图2所示： 图2 感应加热原理图基本电磁定律： 法拉第定律： 安培定律： 式中：若采用MKS系统，则e的单位为V，的单位为Wb， H的单位是A/m，B的单位是T。以上定律基本上描述了电磁感应的基本性质。集肤效应：当交流电流流过导体时，导体中会产生感应电流（图3），导致电流扩散到导体表面。也就是说，导体表面的电流密度将大于中心的电流密度。这也无形中减小了导体的导电截面，从而增加了导体的交流电阻，增加了损耗。工程规范规定，从导体表面到电流密度为1/e=0.368的导体表面的距离为趋肤深度。可以用下面的公式计算常温下铜的趋肤深度： 图3 涡流产生示意图由上可以看出，如果增加电流和频率，可以增加加热效果，并且受热物体会迅速升温。因此，感应电源通常需要输出高频、大电流。欢迎转载，本文来自电子粉丝网（http://www.elecfans.com/）

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