我们中学时就学过导体之所以能导电是因为有自由电子的存在。当我们在导体上加上一定大小的电压，由于电场的左右使一个原子上的电子按照同一个方向移到另一个原子上，形成电流。但电子在移动中会受到反作用力，一部分电能要克服反作用力做功，使得导体发热，而受到的反作用力就是电阻。

如图1.1，根据法拉第电磁感应定律：当通过导电回路所包围的磁场发生变化时，此回路就会产生感应电动势，当回路闭合时，会产生感应电流电流由表层向内层逐渐减小。所以，当感应线圈通过交流电流时，线圈内就会产生相同频率交变磁通。同时，根据焦耳-楞次定律，当电流作用于具有电阻的金属就会产生热量。［ ］

图1.1　感应加热工作原理图

1.2  感应加热技术的现状与发展趋势

1.2.1 感应加热电源技术的现状

感应加热技术从出现到今天，经过了大约百年的探索和发展，成果令人瞩目，尤其是六十年代以后，伴随着固态电力电子器件的出现与发展，使感应加热技术和现代化生产中许多方面都紧密相关，在提高生产力等方面发挥了重要的作用，因此世界各国包括中国都非常关注感应加热技术发展，并且投入相当的经济支持和技术力量。同时，传统的感应加热电源与固态感应加热电源相互取长补短，互补共存［ ］。

1.2.2 感应加热电源技术的发展趋势

半导体功率器件的进步对于感应加热电源的发展关系非常密切，随着功率器件在性能上的不断发展，也让感应加热电源的发展趋势有以下四个特点：

（1）频率变高，功率变大。以前因为容量和频率的限制，晶闸管和晶体管都受到了很大的制约，不能达到高频率和大功率的要求。但随着IGBT、MOSFET等新型器件的出现和发展，感应加热电源的高频率和大功率的要求也可以逐渐实现，满足工业和科技的发展要求［ ］。

（2）功率因数提高，损耗降低。因为新型功率器件的通态压降和通态电阻很小，使得损耗主要是门极和基极的驱动电路上。同时随着驱动电路的完善和发展，使得电路损耗显著减小。而且由于感应加热电源功率很大，对电网降低无功要求的提高，感应加热电源会向高功率因数化发展。同时，谐振技术减小了感应电源开关器件的开关损耗，锁相技术将逆变器工频控制在固有谐振频率之内，使电源的负载功率因数为1。

（3）复合化、智能化。复合化就是一个功率模块不仅可以包含一个或几个功率器件芯片，还包含同样数量的二极管，小功率模块也包含功率器件和保护电路在一起的电路，智能化就是除了功率半导体集成电路本身，还包含欠压，过压，过热和过流等检测和保护功能。这样，不仅减少了元器件数量和成本，还增加了检测和保护的功能，提高了可靠性。感应加热电源向着自动化发展的趋势发展顺应了工业生产对自动化和电源可靠性的要求。

（4）应用范围更加广泛。随着感应加热技术的完善和发展，越来越多的行业开始使用这项技术，比如铸造熔炼能实现对特殊金属的精细熔炼，同时可以提高使用效率、减少污染、对金属成分可控等优点；各种零部件的的表面热处理也是用感应加热技术；还有在食品加工、医药业和铝塑薄膜加工等工艺也广泛的使用这种技术［ ］