崇明區(qū)工業(yè)電子技術(shù)推薦咨詢(xún)

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代，并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的，其中典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車(chē)、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、地鐵機(jī)車(chē)、城市無(wú)軌電車(chē)等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡虼嗽诹甏推呤甏蠊β使枵鞴芎途чl管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮。全國(guó)小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。逆變器時(shí)代七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī)，交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果而迅速發(fā)展。電子技術(shù)研究的是電子器件及其電子器件構(gòu)成的電路的應(yīng)用。崇明區(qū)工業(yè)電子技術(shù)推薦咨詢(xún)

由單個(gè)電力電子器件組成的電力電子裝置容量受到限制。所以，在實(shí)用中多用幾個(gè)電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián)形成組件，其耐壓和通流的能力可以成倍地提高，從而可極大地增加電力電子裝置的容量。器件串聯(lián)時(shí)，希望各元件能承受同樣的正、反向電壓；并聯(lián)時(shí)則希望各元件能分擔(dān)同樣的電流。但由于器件的個(gè)異性，串、并聯(lián)時(shí)，各器件并不能完全均勻地分擔(dān)電壓和電流。所以，在電力電子器件串聯(lián)時(shí)，要采取均壓措施；在并聯(lián)時(shí)，要采取均流措施。電力電子器件工作時(shí)，會(huì)因功率損耗引起器件發(fā)熱、升溫。器件溫度過(guò)高將縮短壽命，甚至燒毀，這是限制電力電子器件電流、電壓容量的主要原因。為此，必須考慮器件的冷卻問(wèn)題。常用冷卻方式有自冷式、風(fēng)冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸發(fā)冷卻式等。電力電子器件正沿著大功率化、高頻化、集成化的方向發(fā)展。80年代晶閘管的電流容量已達(dá)6000安，阻斷電壓高達(dá)6500伏。但這類(lèi)器件工作頻率較低。提高其工作頻率，取決于器件關(guān)斷期間如何加快基區(qū)少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)的復(fù)合速度和經(jīng)門(mén)極抽取更多的載流子。降低少子壽命雖能有效地縮短關(guān)斷電流的過(guò)程，卻導(dǎo)致器件導(dǎo)通期正向壓降的增加。因此必須兼顧轉(zhuǎn)換速度和器件通態(tài)功率損耗的要求。浦東新區(qū)通信電子技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)電子技術(shù)是對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理的技術(shù)，處理的方式主要有：信號(hào)的發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換。

普通晶閘管的開(kāi)關(guān)電流已達(dá)數(shù)千安，能承受的正、反向工作電壓達(dá)數(shù)千伏。在此基礎(chǔ)上，為適應(yīng)電力電子技術(shù)發(fā)展的需要，又開(kāi)發(fā)出門(mén)極可關(guān)斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等一系列派生器件，以及單極型MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應(yīng)晶閘管、功能組合模塊和功率集成電路等新型電力電子器件。各種電力電子器件均具有導(dǎo)通和阻斷兩種工作特性。功率二極管是二端(陰極和陽(yáng)極)器件，其器件電流由伏安特性決定，除了改變加在二端間的電壓外，無(wú)法控制其陽(yáng)極電流，故稱(chēng)不可控器件。普通晶閘管是三端器件，其門(mén)極信號(hào)能控制元件的導(dǎo)通，但不能控制其關(guān)斷，稱(chēng)半控型器件。可關(guān)斷晶閘管、功率晶體管等器件，其門(mén)極信號(hào)既能件的導(dǎo)通，又能控制其關(guān)斷，稱(chēng)全控型器件。后兩類(lèi)器件控制靈活，電路簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)速度53c3db0-ae2b-4474-a84d-2a于整流、逆變、斬波電路中，是電動(dòng)機(jī)調(diào)速、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、感應(yīng)加熱、電鍍、電解電源、直接輸電等電力電子裝置中的部件。這些器件構(gòu)成裝置不僅體積小、工作可靠，而且節(jié)能效果十分明顯(一般可節(jié)電10%～40%)。單個(gè)電力電子器件能承受的正、反向電壓是一定的，能通過(guò)的電流大小也是一定的。

由于材料技術(shù)、器件技術(shù)和電路設(shè)計(jì)等綜合技術(shù)的進(jìn)步，在20世紀(jì)60年代研制成功了代集成電路。在半導(dǎo)體發(fā)展史上。集成電路的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義：它的誕生和發(fā)展推動(dòng)了銅芯技術(shù)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)步，使科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域以及工業(yè)社會(huì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了歷史性變革。憑借優(yōu)越的科學(xué)技術(shù)所發(fā)明的集成電路使研究者有了更先進(jìn)的工具，進(jìn)而產(chǎn)生了許多更為先進(jìn)的技術(shù)。這些先進(jìn)的技術(shù)有進(jìn)一步促使更高性能、更廉價(jià)的集成電路的出現(xiàn)。對(duì)電子器件來(lái)說(shuō)，體積越小，集成度越高；響應(yīng)時(shí)間越短，計(jì)算處理的速度就越快；傳送頻率就越高，傳送的信息量就越大。半導(dǎo)體工業(yè)和半導(dǎo)體技術(shù)被稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也已經(jīng)發(fā)展稱(chēng)為一個(gè)相對(duì)的高科技產(chǎn)業(yè)。集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文縮寫(xiě)為IC，也俗稱(chēng)芯片。模擬集成電路是指由電容、電阻、晶體管等元件集成在一起用來(lái)處理模擬信號(hào)的模擬集成電路。有許多的模擬集成電路，如集成運(yùn)算放大器、比較器、對(duì)數(shù)和指數(shù)放大器、模擬乘(除)法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構(gòu)成電路有：放大器、濾波器、反饋電路、基準(zhǔn)源電路、開(kāi)關(guān)電容電路等。半導(dǎo)體器件是構(gòu)成各種分立、集成電子電路基本的元器件。

變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類(lèi)似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出，靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取＿@時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變，但工作頻率較低，局限在中低頻范圍內(nèi)。變頻器時(shí)代進(jìn)入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門(mén)極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能，實(shí)現(xiàn)小型輕量化。七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī)，交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果而迅速發(fā)展。黃浦區(qū)工業(yè)電子技術(shù)口碑推薦

不間斷電源(UPS)是計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。崇明區(qū)工業(yè)電子技術(shù)推薦咨詢(xún)

可平均節(jié)電20%以上，每年可節(jié)電400億千瓦時(shí)）,因此電力電子技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的重視。70年代中期出現(xiàn)的全控型可關(guān)斷晶閘管和功率晶體管,開(kāi)關(guān)速度快,控制簡(jiǎn)單，逆導(dǎo)可關(guān)斷晶閘管更兼容了可關(guān)斷晶閘管和快速整流二極管的功能。它們把電力電子技術(shù)的應(yīng)用推進(jìn)到了以逆變、斬波為中心內(nèi)容的新領(lǐng)域。這些器件已普遍應(yīng)用于變頻調(diào)速、開(kāi)關(guān)電源、靜止變頻等電力電子裝置中。80年代初期出現(xiàn)的MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率集成電路的工作頻率達(dá)到兆赫級(jí)。集成電路的技術(shù)促進(jìn)了器件的小型化和功能化。這些新成就為發(fā)展高頻電力電子技術(shù)提供了條件，推動(dòng)電力電子裝置朝著智能化、高頻化的方向發(fā)展。80年代發(fā)展起來(lái)的靜電感應(yīng)晶閘管、隔離柵晶體管，以及各種組合器件，綜合了晶閘管、MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn)，在性能上又有新的發(fā)展。例如隔離柵晶體管,既具有MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵控特性，又具有雙極型功率晶體管的電流傳導(dǎo)性能，它容許的電流密度比雙極型功率晶體管高幾倍。靜電感應(yīng)晶閘管保存了晶閘管導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)上避免了一般晶閘管在門(mén)極觸發(fā)時(shí)必須在門(mén)極周?chē)葘?dǎo)通然后逐步橫向擴(kuò)展的過(guò)程，所以比一般晶閘管有更高的開(kāi)關(guān)速度。崇明區(qū)工業(yè)電子技術(shù)推薦咨詢(xún)

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