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浅谈电源技术的创新和发展

发布日期:2018/3/9 8:51:25      浏览次数:      文章来源:www.ledqd.cn      作者:领冠电源

导读:电源如今已是非常重要的基础科技和产业,从日常生活到最尖端的科技,都离不开电源技术的参与和支持,电源技术也正是在这种环境中一步步发展起来的。今天领冠LED电源分析下电源技术的创新和发展。


      电源如今已是非常重要的基础科技和产业,从日常生活到最尖端的科技,都离不开电源技术的参与和支持,电源技术也正是在这种环境中一步步发展起来的。今天领冠LED电源分析下电源技术的创新和发展
       一、电源技术的创新
1947年底晶体管问世,随后不到十年,可控硅整流器(SCR,现称晶闸管)在晶体管渐趋成熟的基础上问世,从而揭开了电源技术长足发展的序幕。半个世纪以来,电源技术的发展不断创新。
      1、高频变换是电源技术发展的主流
      电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变换技术,将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。开关电源在电源技术中占有重要地位,从20kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫级的高频开关电源,为高频变换提供了物质基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。高频化带来的最直接的好处是降低原材料消耗,电源装置小型化,加快系统的动态反应,进一步提高电源装置的效率,有效抑制环境噪声污染,并使电源进入更广阔的领域特别是高新技术领域,进一步扩展了它的应用范围。
      2、新理论、新技术的指导
     谐振变换、移相谐振、零开关PWM、零过渡PWM等电路拓扑理论;功率因数校正、有源箝位、并联均流、同步整流、高频磁放大器、高速编程、遥感遥控、微机监控等新技术,指导了现代电源技术的发展。
      3、新器件、新材料的支撑
      绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET)、智能IGBT功率模块(IPM)、MOS栅控晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、超快恢复二极管、无感电容器、无感电阻器、新型铁氧体、非晶和微晶软磁合金、纳米晶软磁合金等元器件,装备了现代电源技术,促进产品升级换代。
      4、控制的智能化
      控制电路、驱动电路、保护电路采用集成组件。控制电路采用全数字化。控制手段用微处理器和单片机组成的软件控制方式,达到了较高的智能化程度,并且进一步提高了电源设备的可靠性。
      5、电源电路的模块化、集成化
      电源技术发展的特点是电源电路的模块化、集成化。单片电源和模块电源取代整机电源,功率集成技术简化了电源的结构。已经在通讯、电力获得广泛应用,并且派生出新的供电体制—分布式供电,使集中供电单一体制走向多元化。
      6、电源设备的标准规范
      电源设备要进入市场,今天的市场已是超越区域融贯全球的一体化市场,必须遵从能源、环境、电磁兼容、贸易协定等共同准则,电源设备生产厂家必须接受安全、EMC、环境、质量体系等种种标准规范的认证。
      二、电源技术的发展
      随着科学技术的发展,对电源技术的要求越来越高,规格品种越来越多,技术难度越来越大,涉及的学术领域也越来越广。特种电源(或称工业电源)应用的对象具有多样性、新颖性和复杂性,要求特种电源设备不仅要保证内在性能的完美,而且要赋于其各式各样特定的外特性以及和外部的接口方式,这就决定了特种电源技术必须兼收并蓄众多学科的精华,融汇各行各业的科技成果。特种电源输入多为交流市电,输出有直流、交流或脉冲形式。
      1、交流变频调速器
      交流变频调速器电源驱动交流异步电动机实现无级调速,已在电气传动中占据越来越重要的地位,并且已获得巨大的节能效果。应用于产业自动化,风机、水泵流量控制,细纱机、捻纱机程序控制,恒压供水可多泵并联,造纸机械变频同步控制。最大功率达500kW。将交流变频调速技术应用于空调器中,具有舒适、节能等优点。
      2、电解、电镀电源
      电解、电镀电源要求稳流、稳压。电解生产需要消耗巨大的直流电能,由大功率整流设备供给,采用晶闸管稳流、有载调压加饱和电抗器稳流方式,最大输出容量3~350V,5~150kA。脉冲电源用作金属表面电化学过程,输出容量0~100V,10~4000A。逆变式真空离子镀膜电源性能的优劣直接影响镀膜性能的高低。
      3、高频逆变式整流焊机电源
      高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效率、省材料的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁地处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性成为关键问题。额定焊接电流可达500A。多用等离子体切割焊机切割电流达20~90A,焊接电流为5~320A。
      4、中频感应加热电源
      中频感应加热电源可广泛应用于各行业的金属熔炼,表面谇火处理以及透热弯管等领域。至今仍主要采用快速或高频晶闸管,频率为500~80000Hz,功率为100~3000kW,与国外产品相比有一定差距。
      5、电力操作电源
      电力操作电源是为发电厂、水电站及500kV、220kV、110kV、35kV等各类变电站提供直流的电源设备,包括供给断路器分合闸及二次回路的仪器仪表、继电保护、控制、应急灯光照明等各类低压电器设备用电。最大输出电压315V,最大输出电流120A。
      6、正弦波逆变电源
      正弦波逆变电源要求高精度稳压、稳频、并要求波形品质。400Hz中频逆变电源三相容量30~90kVA,稳压精度2%,稳频精度0.1%,波形失真小于3%,能适应各种负载。同时发展了邮电通讯专用逆变电源,电力系统、发电厂及直流电池屏专用逆变电源,车船载逆变电源,太阳能及风力发电系统专用逆变电源等。
      7、大功率高频高压直流电源
      大功率高频高压直流电源得到广泛的应用,如工业上用于环保的静电除尘、污水处理、激光器等。医学方面用于X光机、CT等大型设备。科研上用于高能物理、等离子体物理。军事上雷达发射器。最高电压可达800kV。
      8、荧光灯镇流器
      电子镇流器的核心是一个高频发生器。当荧光灯工作在几千赫的较高频率下,将灯和高频电路匹配,能够较大幅度地提高光效而达到节能目的。功率因数提高到接近1的水平。
       9、动态静止无功补偿装置
       动态静止无功补偿装置在电压等级、装置容量上不断提高,实现了全数字化计算机控制,我国已在钢厂等企业得到了成功应用,取得了较大的经济效益和社会效益。
      由上述可见,电源技术的创新促进电源技术迅速发展,它将为生产和科技进步做出更大的贡献,可以预言,电源技术和电源设备将成为新世纪的主导技术和主流产品。

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