电力电子技术在感应加热电源中的应用

单如琳

摘要

随着我国微电子技术的不断发展，当前电力电子技术在感应加热领域的应用也变得越来越普遍，这对于感应加热电源的设计与开发提供了良好的技术支持与保障。立足于电力电子器件的发展历程，结合感应加热电源的基本原理与特点，就电子技术应用于感应电压的优缺点进行了分析与阐述，也希望可以为我国感应加热电源的技术应用与发展提供思路与借鉴。

【关键词】电力电子技术 感应加热 逆变器

1 引言

随着电力电子器件的不断发展，当前电子技术在感应加热电源中的有效应用成为业内持续关注的焦点。结合目前感应加热电源的基本工作原理，以DSP为核心的定焦锁定控制电路独特的优势与作用，为实际工程的应用和推广创造了良好的条件。为了进一步分析电力电子技术在感应加热电源中的应用，现就电力电子器件的发展情况简要分析如下。

2 电力电子器件发展概述

从客观上来看，电力电子技术与电力电子器件的发展是密不可分的，新的器件的出现与研发可以有效推动新技术领域的发展，而新的技术领域的发展也会为新器件提供广阔的应用和发展的空间。由于大多数的器件都是通过开通的方式进行处理的，所以其控制关断是无法自动实现的，特别是一些流控型的设备类型，本身其工作频率就不高，所以很容易受到一些对弈工作频率要求较高的领域的限制而影响其使用的广泛性。在上个世纪的70年代时，被应用于改善工作频率的场效应晶体管开始面世，而随着技术的发展，在八十年代又陆续出现了可关断晶闸管以及压控型器件等等，这些设备与器件作为功率场效应经管的替代品，其在很大程度上促进了电力电子技术的快速全面发展，同样也催生出了许多新的科技与产品类型，感应加热电源就是其中之一。

3 感应加热电源概述

感应加热电源是一种特殊的加热电源，其主要包括以下几个方面的原理与特点。

3.1 感应加热的基本原理

感应加热电源的基本原理激素采用线圈通入电流的方式产生交变的磁场，然后利用磁场来产生涡流获得加热的效果。由于导体可以产生涡流进而达到持续加热的效果。从原理上来看，导体的导电是出现内部大量自由电子移动的主要因素，所以只要在导体上施加电压，就可以形成电流，而电子移动过程中会持续遇到阻力，阻力的值与电流的值密切相关，所以可以作为电阻值来调整导电性能。由于电阻是必然存在的，所以随着阻力的变化，热能也会持续产生，根据楞次定律来进行分析，就不难发现Q=I²RT，其中Q为热量，而I是电力的强度，R则是阻值，T是电流的经过时间。

在磁场产生时，其主要由两种不同的类型，一种是恒定的直流电经过时会产生相对稳定的磁场，而当交流电经过时，就会产生变化的磁场，在变化的磁场中会出现集肤效应，而这种效应也大多是从导体的表面经过的，所以具有导电面积减少以及电阻值增加的特征。另外，集肤效应会随着导体电流的变化而变化，当有效导电面积变化时，其电阻值也会相应变化。由此可见，当电流经过表层时，会导致热量集中在表层，这个时候就可以采用计算机控制的方法来对导体的表层进行持续加热。

3.2 感应加热的特点

感应加热主要具有以下几个方面的特点：首先，效率高、加热速度快。由于本身感应加热就是通过金属内部电流渗透的方式进行深度加热，所以有效减少了热传导的时间，其生产热量的效果更是超过大多数产热方式;其次，铁屑的损耗较小，由于加热速度快，所以产生的消耗更少，大多数情况下采用石油以及煤气即可完成加热;再次，自动化程度高，感应加热装置可以频繁的启停，所以其对于温度的控制精度也十分精确;最后，节能环保的特征，由于不工作时可以直接关闭，没有噪声和直接生态污染，十分环保。

4 电子技术应用于感应电压的优缺点

4.1 应用优点

电子技术应用于感应电压，最为关键的优点就是控制十分灵活，升级便捷，只需要对算法进行更改就可以升级，不需要进行设备的更换，节约了成本与资金;其次，利用计算机进行控制可以提升设备的可靠性，而标准化程度也相对较高，生产十分便捷;最后，随着电子技术的不断发展，目前电子数字控制技术也成功取代了固有的模拟控制技术，所以控制系统的整体稳定性也有所增强，更加适应新的技术应用环境。

4.2 应用缺点

当然，在技术的应用过程中，也不可避免的会出现一些有用电子技术本身或者感应电压技术本身的固有缺点。比如说其本身具有反应速度慢以及控制系统不连续的问题，这些问题必须结合模拟器进行优化才能够弥补或者解决。另外，还存在有高频变化的电流可能会影响涡流形成的机理，进而导致加热的不均匀性，甚至在一些情况下还会出现失控的情况，不利于提升技术应用的稳定性。

5 电子技术在感应加热电源中的应用

采用计算机编程的方式实施DSP技术，确保内部的程序与数据分开，利用专门的硬件计算器与流水线搭配开展操作。DSP技术主要包括的特点可以划分为以下几个方面：首先，DSP技术能够实现一次加法与乘法的运算，并将程序与数据分开处理，确保指令的加法与乘法;其次，较低的开销甚至没有开销的循环硬件支持，同时可以同时执行多个操作;再次，支持流水线的作业;最后，可以在单个周期内实现多个地址与传统利用模拟器脉冲的方式进行处理，通过设置DSP芯片来实现事件管理器的作用，并利用设置变成的方式来降低工作量，确保模拟电路与电路老化的处理。

6 总结

综上所述，随着电力电子技术日趋成熟，目前其在感应加热领域的应用也得到了人们的认可与技术支持。在一些性能较为优良的器件当中，比如IGBT以及VMOS等器件都为感应加热电源的技术研发提供了技术支持与条件。控制技术的不断完善更是随着各种新器件的出现与发展给整个工业加热领域带来的生机与活力，促进了电子技术的应用同时也为感应电压本身的发展提供了保障。

参考文献

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