Что такое высокочастотный источник питания?

Что такое высокочастотный источник питания?

Высокочастотный источник питания — это источник питания, который выдает постоянное напряжение с частотой от нескольких кГц до нескольких сотен кГц.

Типы источников питания классифицируются в соответствии с их коммутационными элементами: некоторые используют транзисторы, а другие — электронные лампы. Метод электронных ламп используется уже давно и использует большую передающую трубку и трансформатор, поэтому размер источника питания большой.

С другой стороны, метод с использованием транзисторов недавно привел к разработке инверторов, которые используют элементы, называемые MOSFET, и преимуществами являются меньший размер и более высокая выходная эффективность источника питания. Высокочастотный источник питания в основном используется для нагрева объектов с использованием метода, называемого индукционным нагревом.

Промышленные применения включают закалку, сварку труб ERW, нагрев тонких стальных пластин, генерацию плазмы и очистку.

Применение высокочастотных источников питания

Высокочастотные источники питания используются для генерации вихревых токов для нагрева объектов при высокочастотном индукционном нагреве. Конкретные применения следующие:

• Микроволновой и электромагнитный индукционный нагрев
• Генерация плазмы
• Модификация поверхности
• Очистка

Используется в производстве полупроводников и ЖК-дисплеев, производстве МЭМС, производстве солнечных батарей, плазменной очистке, сталелитейной и кузнечной промышленности. Он также все чаще используется в промышленности новых материалов, производстве продуктов питания, производстве строительных материалов, сушке древесины, медицинской термотерапии, электронике, автомобилестроении, виниловом сплаве и других промышленных областях.

Высокочастотные источники питания для генерации плазмы возбуждают плазму с помощью высокочастотного электрического поля, тем самым нагревая ионы и электроны, которые образуют плазму. Облучая поверхность полимерных материалов и других материалов, их можно использовать для выбора типа функциональной группы и управления радикальными видами на поверхности, что также используется при разработке функциональных материалов.

Принцип высокочастотных источников питания

Для генерации высокочастотного источника питания входной переменный ток должен быть преобразован один раз в постоянный ток, пропущен через инвертор, а затем снова преобразован в переменный ток. Сначала переменный ток преобразуется в постоянный ток с помощью мостовых диодов.

Мостовой диод — это элемент, состоящий из шести диодов, соединенных в мост. Инвертируя отрицательную сторону напряжения источника питания переменного тока, можно вывести постоянное напряжение. Затем постоянное напряжение преобразуется в прямоугольную волну с помощью переключающего элемента, и эта прямоугольная волна подключается к согласующему трансформатору.

Затем напряжение преобразуется в соответствии с количеством обмоток трансформатора и, наконец, преобразуется в переменный ток в резонансном контуре.

Типы высокочастотных источников питания

Высокочастотные источники питания (инверторы) классифицируются в соответствии с их коммутационными элементами.

1. Тиристорный инвертор

В качестве элемента генератора используются тиристоры. Они подходят для коммерческих частот электропитания до 10 кГц и высоких напряжений и имеют большой элемент.　　　

2. Биполярный транзисторный инвертор

Подходит для небольших генераторов от 500 Вт до 2 кВт. Элемент небольшой и используется для ручных типов и т. д.

3. Инвертор IGBT

GBT означает «Биполярный транзистор с изолированным затвором». Элементы большие и подходят для сильноточных приложений и последовательных резонансных схем. Диапазон частот: от 10 кГц до 50 кГц, для высокой выходной мощности.

4. Инвертор MOSFET

MOSFET означает «Металл-Оксид-Полупроводниковый Полевой Транзистор». Он подходит для высокочастотных приложений и меньше других устройств. Диапазон частот составляет от 100 кГц до 400 кГц, поэтому он не подходит для высокой выходной мощности.

5. Вакуумные трубки

Вакуумные трубки подходят для высокочастотных приложений, самовозбуждающегося типа колебаний с частотами в диапазоне от 100 кГц до 10 МГц. Они используют большую передающую трубку и большой трансформатор, поэтому оборудование становится больше.

Другая информация о высокочастотном источнике питания

Типы управления источником питания

1. Управление напряжением
Этот метод управления использует тиристоры или другие элементы для подавления постоянного напряжения. Он подходит для гашения, поскольку частота фиксирована, а глубина проникновения тока может быть фиксированной.

Схема сложна и дорога из-за необходимости сглаживания с помощью конденсатора питания.

2. Управление током
Со стороны генератора значение выходного тока постоянно, поскольку частота изменяется путем автоматической регулировки сопротивления нагрузки для соответствия указанному значению тока. Поэтому частота генератора всегда меняется.

3. Управление мощностью
Значение входной мощности рассчитывается путем умножения напряжения и значения тока секции постоянного тока. Затем выход регулируется относительно указанного значения.

4. Управление ШИМ
Это метод управления, используемый в небольших генераторах. Это метод управления, при котором ширина импульса (коэффициент заполнения) изменяется, а период остается постоянным.