隨著功率器件的發(fā)展，感應加熱電源的頻率也逐步提高，經(jīng)歷了中頻、超音頻、高頻幾個階段。在感應加熱電源的應用中，淬火、焊管、焊接等工藝都要求高頻率高功率的電源。功率MOSFET雖然可以實現(xiàn)高頻工作，但其電壓、電流容量等級低，大功率電源需采用串、并聯(lián)技術(shù)，影響了電源運行的可靠性。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)比較容易實現(xiàn)電源高功率化，但在高頻情況下，其開關(guān)損耗，尤其是IGBT關(guān)斷時存在的尾部電流，會限制工作頻率的進一步提高。
本文論述的中頻感應加熱電源采用功率自關(guān)斷功率器件IGBT，負載頻率是開關(guān)管工作頻率的二倍，間接拓寬了IGBT的使用頻率；功率管工作于零電流開關(guān)狀態(tài)，徹底消除了尾部電流引起的關(guān)斷損耗，理論上可實現(xiàn)零開關(guān)損耗；同時采用死區(qū)控制策略后，可實現(xiàn)負載阻抗調(diào)節(jié)。以往一般采用晶閘管來實現(xiàn)逆變電路，但是晶閘管關(guān)斷期反壓太低，參數(shù)匹配麻煩，輸出頻率仍然偏低；而采用IGBT后，并讓電路工作在電流斷續(xù)狀態(tài)下，這些問題都得到很好地解決。
為滿足中小工件加熱的需要，研制了一種新型線效的中頻感應加熱電源。該電源具有輸出電壓低圈匝數(shù)少、不需要中頻變壓器降壓、結(jié)構(gòu)簡單、效率高。
在感應加熱設(shè)備中存在著三個效應——集膚效應、近鄰效應和圓環(huán)效應。
集膚效應：當交變電流通過導體時，沿導體截面上的電流分布式部均勻的，最大電流密度出現(xiàn)在導體的表面層，這種電流集聚的現(xiàn)象稱為集膚效應。
近鄰效應——當兩根通有交流電的導體靠得很近時，在互相影響下，兩導體中的電流要重新分布。當兩根導體流的電流是反方向時，最大電流密度出現(xiàn)在導體內(nèi)側(cè)；當兩根導體流的電流是同方向時，最大電流密度出現(xiàn)在導體外側(cè)，這種現(xiàn)象稱為近鄰效應。
圓環(huán)效應：若將交流電通過圓環(huán)形線圈時，最大電流密度出現(xiàn)在線圈導體的內(nèi)側(cè)，這種現(xiàn)象稱為圓環(huán)效應。
感應加熱電源就是綜合利用這三種效應的設(shè)備。在感應線圈中置以金屬工件，感應線圈兩端加上交流電壓，產(chǎn)生交流電流，在工件中產(chǎn)生感應電流
。此兩電流方向相反，情況與兩根平行母線流過方向相反的電流相似。當電流
和感應電流相互靠攏時，線圈和工件表現(xiàn)出鄰近效應，結(jié)果，電流集聚在線圈的內(nèi)側(cè)表面，電流聚集在工件的外表面。這時線圈本身表現(xiàn)為圓環(huán)效應，而工件本身表現(xiàn)為集膚效應。
