高頻加熱設備的發展和趨勢（一）

  　　今天國韻電子技術人員先為大家介紹高頻加熱電源的發展和趨勢的第一章電力電子器件的發展

　　1948年美國貝爾實驗室發明了第一只晶體管以來，經過20多年的努力，到了70年代，用于電變化的晶體管(GTR)已進入工業應用領域，由于GTR自關斷能力且開關速度可達20KHZ，在PWM技術中一度得到廣泛的應用，并且促使裝置性能進一步的提高和傳統直流電源裝置的革新，出現了所謂的“20前周革命”，但因功率晶體管的存在二次擊穿、不易并聯以及開關皮綠仍然低等問題，他的應用受到了限制。

　　1957年，美國研制出世界上第一之普通的(400HZ)反向阻斷型可控硅，后來成為晶閘管(SCR)。經過60年代的工藝完善和應用開發，到了70年代，晶閘管已形成從低壓小電流到高壓大電流的系列產品。在這期間，世界各國還研制出一系列的派生器件，如不對稱晶閘管(ASCR)、逆導晶閘管(RCT)、雙向晶閘管門極輔助關斷晶閘管(GATT)、光控晶閘管9LASCR)以及80年代迅速發展起來的可管段晶閘管(GTO)。由于晶閘管及其派生器件所構成大額各種電力電子裝置在工業應用中主要解決了傳統的電能變換裝置中所在存在的能耗大和體積笨重的問題，因此電能的利用率大大地提高了，同時也是工業噪音得到一定的控制。目前在internet上可以查到的高壓大電流晶閘管有POWEREX推出的用于高壓交流開關和靜止無功發生器用的1200V/1500V的晶閘管。

　　70年代后期電力半導器件在高頻話進程中一個標志器件，功率場效應晶體管(power MOSFET)開動進入使用階段，進入80年代，人們有在降低器件的導通電阻，消除寄生效應、擴大電壓和電流容易以及驅動電路集成化等方面進行大量的研究，取得了很大的進展。功率場效應管應用最廣的是電流垂直流動結構的器件(VDMOS)。它具有工作頻率高(即使千赫茲、抵壓管可達兆赫)、開關損耗小、安全工作區寬(不存在二次擊穿的現象)、漏極電流為負極溫度特性(易于并聯)、輸入阻抗高等優點，是一種場控型自關斷器件，是目前電力電子技術發張的主要器件之一。100A/1000V的VDMOS已商業化，研制水平達250A/1000V，其電流的容量還有繼續增大的趨勢，盡管VDMOS器件的開關速度非常快，但其導通電阻與U2.5成正比，這就限制了他在高頻中、大功率領域的應用。

　　80年代電力電子器件較為引人矚目孫灣成就之一九十開發出雙擊型符合器件，研制符合器件的主要目的是實現器件的高壓、大電流參數同動態參數之間的最合理的折中，時使其謙有MOS器件和雙極性器件的突出特點，從而產生初較為理想的高頻、高壓和大電流的器件，目前被認為最具有發展前途的符合器件是絕緣柵雙極性晶體管IGBT和MOS柵控晶閘管MCT(MOS controlled thirstier)。

　　IGBT于1982年在美國率先研制出樣品，1985年開始投產使用，目前最高電壓已經達到4500V，最大電流可為1800V，MCT是80年代后期出現的另一種比較理想的器件，目前研制的水平為300A/2000V,1000A/1000V最高電壓可達3000V。

　　80年代期間發展起來的靜電感應器件SIT(static induction transistor)和靜電感應晶閘管SITH( static induction thirstier )是利用門極電場改變空間電荷區寬度來開閉電流通道的原理研制成的器件。

　　我們下次接著將要講到高頻逆變電源的特點及發展趨勢，感謝關注鄭州國韻電子。如果想了解其他設備：高頻機高頻爐、砼泵管內壁淬火設備、機床導軌淬火設備、軸淬火設備、內孔高頻淬火機的相關信息或者及時的報價信息請繼續關注國韻電子網站或者致電我們進行咨詢!