产品技术的未来发展趋势

1.高压类

获得高压电源可以采用以下两种方法：一种是变压器一次侧用交流市电，然后增加二次侧绕组匝数，这样可得到高压输出。但是由于市电频率只有50/60Hz，因而二次侧绕组的匝数一般需要达数万匝以上；另一种是为了尽可能地减少二次侧绕组的匝数，采用若干种方法做成的高频开关电路，设法减少变压器一次侧绕组的匝数。

以上两种电源，在要求电源输出电压不太高的情况下可在变压器二次侧直接（或采用常规电源中的半波、全波整流方法）获得高压输出；当要求电源输出电压较高时，若要在变压器二次侧直接获得高压输出，必然要增加变压器的电压比，使变压器的二次侧绕组匝数过多，这时由于变压器的层间寄生电容和线间寄生电容的影响，会出现很大的充放电电流和噪声，使变压器的一次侧开关产生很大损耗，甚至无法正常工作。因此，在这种情况下为了既获得高电压输出，又不致使变压器的二次侧端电压太高，需采用倍压电路将变压器二次侧较低电压“倍压”成高压直流电压。

高压电源通常由输入电路、升压变压器、高压整流电路（倍压电路）、输出电路及控制电路五部分组成。

2.大电流电化电源

影响电化学反应的3个最基本要素是：工件及电极材料、电解液配方、电源。其中，电源的电压、电流、波形、稳压精度和保护性能对电化学反应的进行起着重要作用。

电源施加到阴极和阳极上的极间电压，是建立极间电场使电化学反应得以进行的原动势能，它既要克服阴极和阳极的极化电压，又要克服电解质溶液的欧姆压降，从而建立起必要的极间电流场，确保电化学反应所需要的电流。根据法拉第定律可知，电流大小将直接影响电化学反应的速度。

在电化学反应过程中，根据电极材料、电解液种类和工艺要求的不同，电源的具体参数、性能有所不同，但总体来看电化电源应满足以下基本要求：

（1）输出方面 电化电源是一种低电压、大电流的电源。输出电流应满足工艺要求；输出电压一般在8～30V间连续可调，以满足不同电极、电解液种类的要求；输出波形可以是直流、脉冲、锯齿波等，应结合具体工艺要求选定。

（2）稳压方面 能在电化学反应过程中自动稳压；具有较好的硬输出特性，当电网电压波动±10%或在负载变化10%～100%时，输出变化量在±（1～2）%额定值内。

（3）安全方面 应具备完善的保护功能——过载保护、短路保护、断相保护等，延长使用寿命。考虑到电化电源一般都长时间工作在具有腐蚀性气体的环境中，所以要求耐蚀性好。

（4）使用方面 操作方便，便于维护，安装简单。

此外，对于大功率电化电源还应有较高效率，符合电磁兼容要求。

3.感应加热电源(www.zuozong.com)

感应加热电源的水平与半导体功率器件的发展密切相关。因此，随着功率器件在性能上的不断完善，感应加热电源的发展趋势呈现出以下几方面的特点。

（1）高频化 目前，感应加热电源在中频频段主要采用晶闸管，超音频频段主要采用IGBT，而高频频段，由于SIT存在高导通损耗等缺陷，主要发展MOSFET电源。感应加热电源谐振逆变器中采用的功率器件利于实现软开关，但是感应加热电源通常功率较大，对功率器件、无源器件、电缆、布线、接地、屏蔽等均有许多特殊要求，尤其是高频电源。因此，实现感应加热电源高频化仍有许多应用基础技术需进一步探讨，特别是新型高频大功率器件（如MCT、IGCT及SIT功率器件等）的问世将进一步促进高频感应加热电源的发展。

（2）大容量化 电力半导体器件的大容量与其使用频率有着极密切的关系。早期的晶闸管和晶体管由于受到容量与频率互相制约的影响，不能达到同时获得大功率、高频率的效果。随着新型器件的发展，如MOSFET、IGBT、MCT等，将来的感应加热电源必将朝着大功率和高频率两者相统一的方向发展，在这方面仍有许多应用基础技术需要进一步探讨。

（3）低损耗、高功率因数 新型功率器件的通态电阻很小，通态压降小，所以损耗首先表现在基极或门极驱动电路的损耗上。随着功率器件的发展，再加上驱动电路的不断完善和优化，使得整个装置的损耗明显降低。另外，由于感应加热电源一般功率都很大，随着对电网无功要求的提高，具有高功率因数的电源是今后的发展趋势。目前，谐振技术的引入，一方面降低了电源中开关器件的导通和关断损耗，同时利用锁相技术将逆变器的工作频率锁定在电路的固有谐振频率内，使得该电源始终运行在负载功率因数为1的状态。

（4）智能化、复合化 智能化指的是功率半导体集成电路本身，包括过电压、欠电压、过电流、过热等检测与保护功能。复合化是指在一个功率模块内除了一个或多个功率器件芯片外，还包括相同数量的二极管等，在较小功率模块内也出现了保护电路与功率器件在一起的电路。因此，采用智能化与复合化的集成电路将使元器件数量减少，自动组装降低了成本，电路本身具有诊断与保护等功能而提高了可靠性。随着感应加热生产线自动化控制程度及对电源可靠性要求的提高，感应加热电源正朝着自动化控制方向发展，具有计算机智能接口的全数字化感应加热电源正成为下一代发展目标。

4.高功率脉冲电源

高功率脉冲电源的发展方向主要集中在以下几个方面：

（1）单次脉冲向重复的高平均功率脉冲发展。

（2）储能技术：研制高储能密度的电源。

（3）开关技术：探讨新的大功率开关概念和研制高重复频率开关。

（4）绝缘技术：满足设备和开关小型化的要求。

（5）开辟新的应用领域。