普陀區(qū)工業(yè)電子技術創(chuàng)新服務

來源: 發(fā)布時間:2019-12-03

1906年美國人德福雷斯特發(fā)明真空三極管,用來放大電話的聲音電流。此后,人們強烈地期待著能夠誕生一種固體器件,用來作為質量輕、價廉和壽命長的放大器和電子開關。1947年,點接觸型鍺晶體管的誕生,在電子器件的發(fā)展史上翻開了新的一頁。但是,這種點接觸型晶體管在構造上存在著接觸點不穩(wěn)定的致命弱點。在點接觸型晶體管開發(fā)成功的同時,結型晶體管論就已經提出,但是直至人們能夠制備超高純度的單晶以及能夠任意控制晶體的導電類型以后,結型晶體管材真正得以出現(xiàn)。1950年,具有使用價值的早的鍺合金型晶體管誕生。1954年,結型硅晶體管誕生。此后,人們提出了場效應晶體管的構想。隨著無缺陷結晶和缺陷控制等材料技術、晶體外誕生長技術和擴散摻雜技術、耐壓氧化膜的制備技術、腐蝕和光刻技術的出現(xiàn)和發(fā)展,各種性能優(yōu)良的電子器件相繼出現(xiàn),電子元器件逐步從真空管時代進入晶體管時代和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時代。逐步形成作為高技術產業(yè)的半導體工業(yè)。由于社會發(fā)展的需要,電子裝置變的越來越復雜,這就要求了電子裝置必須具有可靠性、速度快、消耗功率小以及質量輕、小型化、成本低等特點。自20世紀50年代提出集成電路的設想后。不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。普陀區(qū)工業(yè)電子技術創(chuàng)新服務

現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、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體復合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術已經進入現(xiàn)代電力電子時代。大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,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(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟姡虼嗽诹甏推呤甏蠊β使枵鞴芎途чl管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展,當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮。全國小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。逆變器時代七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻調速因節(jié)能效果而迅速發(fā)展。浙江基礎電子技術誠信為本變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。

變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變?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)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取_@時的電力電子技術已經能夠實現(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,局限在中低頻范圍內。變頻器時代進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉化的標志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術不斷向高頻化發(fā)展,為用電設備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化。

普通晶閘管的開關電流已達數(shù)千安,能承受的正、反向工作電壓達數(shù)千伏。在此基礎上,為適應電力電子技術發(fā)展的需要,又開發(fā)出門極可關斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管等一系列派生器件,以及單極型MOS功率場效應晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應晶閘管、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通和阻斷兩種工作特性。功率二極管是二端(陰極和陽極)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,無法控制其陽極電流,故稱不可控器件。普通晶閘管是三端器件,其門極信號能控制元件的導通,但不能控制其關斷,稱半控型器件。可關斷晶閘管、功率晶體管等器件,其門極信號既能件的導通,又能控制其關斷,稱全控型器件。后兩類器件控制靈活,電路簡單,開關速度53c3db0-ae2b-4474-a84d-2a于整流、逆變、斬波電路中,是電動機調速、發(fā)電機勵磁、感應加熱、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%)。單個電力電子器件能承受的正、反向電壓是一定的,能通過的電流大小也是一定的。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

而且容許的結溫升也比普通晶閘管高。這些新器件,在更高的頻率范圍內滿足了電力電子技術的要求。功率集成電路指在一個芯片上把多個器件及其控制電路在一起。其制造工藝既概括了代功率電子器件向大電流、高電壓發(fā)展過程中所積累起來的各種經驗,又綜合了大規(guī)模集成電路的工藝特點。這種器件由于很大程度地縮小了器件及其控制電路的體積,因而能夠有效地減少當器件處于高頻工作狀態(tài)時寄生參數(shù)的影響,這對提高電路工作頻率和外界干擾十分重要。電子元器件是電子元件和小型的機器、儀器的組成部分,其本身常由若干零件構成,可以在同類產品中通用;常指電器、無線電、儀表等工業(yè)的某些零件,是電容、晶體管、游絲、發(fā)條等電子器件的總稱。常見的有二極管等。電子元器件包括:電阻、電容、電感、電位器、電子管、散熱器、機電元件、連接器、半導體分立器件、電聲器件、激光器件、電子顯示器件、光電器件、傳感器、電源、開關、微特電機、電子變壓器、繼電器、印制電路板、集成電路、各類電路、壓電、晶體、石英、陶瓷磁性材料、印刷電路用基材基板、電子功能工藝材料、電子膠(帶)制品、電子化學材料及部品等。電子元器件在質量方面國際上有歐盟的CE認證,美國的UL認證。因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同。溫州基礎電子技術

電子技術是十九世紀末到二十世紀初開始發(fā)展起來的新興技術,二十世紀發(fā)展迅速。普陀區(qū)工業(yè)電子技術創(chuàng)新服務

電力電子器件又稱為功率半導體器件,主要用于電力設備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件(通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安,電壓為數(shù)百伏以上)。功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),包括計算機領域的筆記本、PC、服務器、顯示器以及各種外設;網絡通信領域的手機、電話以及其它各種終端和局端設備;消費電子領域的傳統(tǒng)黑白家電和各種數(shù)碼產品;工業(yè)控制類中的工業(yè)PC、各類儀器儀表和各類控制設備等。除了保證這些設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于電子產品的需求以及能效要求的不斷提高,中國功率器件市場一直保持較快的發(fā)展速度。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2010年中國功率器件行業(yè)共有規(guī)模以上企業(yè)498家,全行業(yè)實現(xiàn)銷售收入,同比增長,同比增長。從企業(yè)經濟類型來看,三資企業(yè)數(shù)量多,其企業(yè)數(shù)量占行業(yè)數(shù)量的。從企業(yè)數(shù)量、銷售收入以及資產規(guī)模來看,江蘇、廣東和浙江等省所占的份額居多。20世紀50年代,電力電子器件主要是汞弧閘流管和大功率電子管。60年代發(fā)展起來的晶閘管,因其工作可靠、壽命長、體積小、開關速度快,而在電力電子電路中得到。普陀區(qū)工業(yè)電子技術創(chuàng)新服務

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