变频电源技术

变频就是将直流或固定频率的交流输入转变为频率可变的交流输出。变频电源在人们的生产、生活和科研中发挥着重要的作用，不同场合对变频电源的要求也越来越高。变频技术的发展源于对交流异步电机的调速，如今变频技术已经不再局限于对电机的调，速应用上，越来越多地应用在测控仪器、精密功率电源、家用电器等领域中。

变频电源的发展建立在电力电子器件与电力电子技术不断进步的基础之上，随着新型电力电子器件的不断涌现，变频技术获得了飞速的发展。从变频器的发展需要出发，大功率电力电子器件作为其开关器件，其研究和应用为变频技术打下了坚实的基础。大功率开关器件具有优良的特性：①在正常开通状态下，通流容量大，导通压降小：在正常关断情况下，能承受高电压，漏电流小：②在正常的开关状态下，开通与关断时间短，即开关频率高，而且能承受高的du/dt；③有全控功能，并具有寿命长、结构紧凑、体积小、散热性能良好等优点。

早期的开关器件主要是晶体管SCR，其开关频率低，属于半控器件，主要采用脉幅调制，但它有谐波大、功率因数低、转速脉动大、动态响应慢以及线路复杂等缺点。为了使晶闸管具有关断能力，后来推出了门极关断晶闸管GTO，但是其关断不易控制，工作频率也不够高，因此迅速被随之发展起来的大功率晶体管GTR所代替。

GTR也有其不足之处，由于是用电流信号进行驱动的，所需驱动功率较大，故驱动系统比较复杂，并使工作频率难以提高。功率场效应晶体管Power MOSFET的出现很好地解决了以上问题，它用电压信号控制开通与关断，开关频率也较高。绝缘栅双极晶体管IGBT是MOSFET和GTR相结合的产物，其控制部分与场效应晶体管相同是由电压控制，输入阻抗很高，而主电路部分则与GTR相同，因此击穿电压与击穿电流很高，非常适宣用于功率开关。近年来，又出现了智能功率模块IPM等模块化产品，为电源产品的设计和应用提供了极大的方便。