導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇半導(dǎo)體器件的可靠性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】塑封；器件；質(zhì)量與可靠性

引言

塑封半導(dǎo)體器件特別是貼片塑封半導(dǎo)體器件以其體積小、重量輕的優(yōu)勢(shì)，滿足了航天武器系統(tǒng)小型化的需求，逐漸被用來替代金屬或陶瓷封裝的分立半導(dǎo)體器件。受到封裝材料、禁運(yùn)和進(jìn)貨渠道的限制，裝機(jī)的塑封半導(dǎo)體器件（以下簡(jiǎn)稱塑封器件）質(zhì)量等級(jí)多為工業(yè)級(jí)。器件小型化和高集成度的飛速發(fā)展，受到質(zhì)量保證能力的局限和滯后的影響，有許多器件在裝機(jī)之前還沒有手段進(jìn)行相關(guān)的可靠性工作，其質(zhì)量存在較大隱患。

近年來，國(guó)內(nèi)元器件可靠性機(jī)構(gòu)逐漸意識(shí)到塑封半導(dǎo)體器件的質(zhì)量對(duì)整機(jī)的影響，開展了專題研究和試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)情況參考國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)GJB4027-2000《軍用電子元器件破壞性物理分析方法》進(jìn)行了修訂，在GJB4027A-2006中增加了貼片塑封電路的DPA，重要武器型號(hào)的質(zhì)量保證大綱中都明確了對(duì)不能進(jìn)行補(bǔ)充篩選的低等級(jí)器件（包括塑封器件）要制定相應(yīng)的質(zhì)量保證方案，通過一些可行的試驗(yàn)項(xiàng)目來考核器件的可靠性，考核合格的器件才允許裝機(jī)使用，避免有質(zhì)量隱患的器件使用到武器系統(tǒng)上，提高了武器系統(tǒng)的質(zhì)量與可靠性。

1 塑封器件的供應(yīng)質(zhì)量水平

塑封器件從價(jià)格、體積與金屬和陶瓷封裝相比都存在巨大的優(yōu)勢(shì)，但塑封器件的供應(yīng)質(zhì)量水平不能完全按照常規(guī)的質(zhì)量等級(jí)來進(jìn)行衡量。

在IPC-M-109中定義了潮濕敏感性元件，規(guī)定了由潮濕可透材料所制造的非氣密性包裝的分類程序，塑料器件為潮濕敏感器件。在IPC/JEDEC J-STD-033標(biāo)準(zhǔn)中，潮濕敏感器件從低到高共分為8級(jí)，分級(jí)、儲(chǔ)存環(huán)境和壽命如下：

1級(jí)：溫度≤30℃、濕度85%，無(wú)限；

2級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，1年；

2a級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，4周；

3級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，168h；

4級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，72h；

5級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，48h；

5a級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，24h；

6級(jí)：溫度≤30℃、濕度60%，時(shí)間在標(biāo)簽上。

在一定的儲(chǔ)存環(huán)境條件下，潮濕敏感器件的潮濕敏感等級(jí)越低，可靠性就越有保障，所以塑封器件的供應(yīng)質(zhì)量水平用潮濕敏感等級(jí)來衡量更貼切。

2 塑封器件的失效模式

2.1 失效部位和失效原因

2.1.1 芯片和內(nèi)互聯(lián)

（1）水汽和離子導(dǎo)致的化學(xué)腐蝕；生產(chǎn)過程控制不良導(dǎo)致的沾污；水汽、偏壓和暴露的金屬導(dǎo)致的枝晶生長(zhǎng)；鋁金屬化層中的電流密度導(dǎo)致的金屬遷移；不同金屬間的界面反應(yīng)導(dǎo)致的金屬間化合物；引腳暴露在氧氣中化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致氧化；

（2）因引線鍵合不良、引線不良，熱沖擊、機(jī)械沖擊或振動(dòng)過應(yīng)力引起的芯片裂紋、分層，鍵合點(diǎn)偏離、腐蝕或電遷移使內(nèi)互聯(lián)不良和注塑使引線鍵合損傷導(dǎo)致的開路；

（3）工藝過程控制不良產(chǎn)生的顆粒、多余的內(nèi)互連線以及金屬化遷移和枝晶生長(zhǎng)導(dǎo)致的短路；

（4）因過電應(yīng)力、ESD、輻照和高溫環(huán)境導(dǎo)致的功能喪失或退化。

2.1.2 封裝和引線

（1）鹽和惡劣氣氛導(dǎo)致的腐蝕；封裝廠工藝不良導(dǎo)致的多孔/針孔；劣質(zhì)鍍層、惡劣氣氛導(dǎo)致的可焊性差；

（2）高溫環(huán)境、惡劣氣氛、使用清潔劑導(dǎo)致標(biāo)志不清；在熱沖擊或貯存過程中，水分子沿微孔滲透到封裝材料中導(dǎo)致芯片與模塑化合物間任何可測(cè)量的分層、引出端引線鍵合區(qū)的任何分層、大于引腳內(nèi)部長(zhǎng)度2/3的分層；

（3）焊接期間吸收的潮氣膨脹（灌封的封裝）、工藝控制不良、熱沖擊導(dǎo)致分層、裂開或“爆米花”效應(yīng)；

（4）引線/封裝密封工藝控制不良和振動(dòng)、溫度循環(huán)造成機(jī)械疲勞。

2.2 篩選中的失效情況

對(duì)17種塑封器件可靠性試驗(yàn)后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：35批共1265只器件在經(jīng)歷了外觀、溫度沖擊、聲學(xué)掃描電子顯微鏡（SEM）（以下簡(jiǎn)稱聲掃）、結(jié)構(gòu)分析等試驗(yàn)項(xiàng)目之后，有738只器件聲掃不合格，淘汰率為58.34%。其中584只為引出端引線鍵合區(qū)存在分層，132只為芯片與封裝材料之間存在分層，22只篩選合格后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)引線從塑封材料完全剝離。

2.3 使用中的失效情況

對(duì)使用中塑封器件失效統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：引線框架和封裝材料界面在外鍵合點(diǎn)處分層、使得金絲外鍵合點(diǎn)拉脫占失效總數(shù)的42.9%；內(nèi)壓焊絲與外引出管腳之間壓焊點(diǎn)脫落占失效總數(shù)的28.6%；封裝破裂占失效總數(shù)的28.6%。

2.4 塑封器件的主要失效模式

封裝與引線分層、裂開或“爆米花”效應(yīng)導(dǎo)致的參數(shù)退化和功能失效，失效機(jī)理為水汽滲透和焊接期間吸收的潮氣膨脹。

3 塑封器件的質(zhì)量保證措施

（1）盡量選用潮濕敏感等級(jí)低的塑封器件。

（2）制定合適的質(zhì)量保證方案，在質(zhì)量保證方案中考慮對(duì)器件承受潮氣能力的試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)后不合格情況的判別，如：溫度沖擊試驗(yàn)、聲掃試驗(yàn)；關(guān)鍵部位的器件建議增加結(jié)構(gòu)分析；因高溫貯存試驗(yàn)可能導(dǎo)致器件引腳氧化或引起過多的金屬間增生而降低引腳的可焊性，建議取消。

（3）開展塑封器件質(zhì)量保證能力建設(shè)，提高塑封器件的試驗(yàn)?zāi)芰Σ⒅鸩介_展塑封器件的補(bǔ)充篩選工作。

（4）改善器件的儲(chǔ)存環(huán)境，盡量采用器件的原包裝或抽真空防潮包裝儲(chǔ)存器件，避免器件長(zhǎng)期暴露在大氣中吸附潮氣從而降低使用壽命和可靠性，同時(shí)在器件裝袋儲(chǔ)存之前進(jìn)行適當(dāng)烘干。

（5）回收退庫(kù)的器件要先進(jìn)行烘干處理，再密封后在規(guī)定的環(huán)境中儲(chǔ)存，記錄密封日期。塑封器件密封在干燥袋內(nèi)的存儲(chǔ)時(shí)間（庫(kù)存壽命）是從密封之日起12個(gè)月。庫(kù)存元器件發(fā)放后，對(duì)剩余的器件應(yīng)重新抽真空密封包裝，庫(kù)存環(huán)境至少應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的I類環(huán)境要求。

（6）監(jiān)控塑封器件裝機(jī)前開袋后在大氣環(huán)境中的暴露時(shí)間，不要超過該器件潮濕敏感分類等級(jí)規(guī)定的最長(zhǎng)暴露時(shí)間。器件從庫(kù)房到烘干設(shè)備，再到被裝入密封袋內(nèi)，整個(gè)過程都要采用嚴(yán)格的防靜電措施；在周轉(zhuǎn)過程中應(yīng)避免器件的引腳受到損傷。

（7）塑封器件在焊裝之前應(yīng)進(jìn)行烘干處理，去除器件內(nèi)部的潮氣，避免因內(nèi)部潮氣導(dǎo)致焊接過程中出現(xiàn)熱效應(yīng)蒸汽膨脹。

（8）做好器件焊裝之后的防護(hù)工作，避免器件焊裝后暴露在空氣之中的時(shí)間太長(zhǎng)而受潮失效。

4 結(jié)束語(yǔ)

塑封器件的質(zhì)量與可靠性受到國(guó)內(nèi)外可靠性保障行業(yè)機(jī)構(gòu)和專家的重視，逐步開展了專項(xiàng)的研究和試驗(yàn)工作，取得了可喜的成果，國(guó)內(nèi)已具備了進(jìn)行塑封器件補(bǔ)充篩選和進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的能力和手段。但在塑封器件的質(zhì)量與可靠性控制方面還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一共識(shí)，希望通過共同努力，使塑封器件的質(zhì)量與可靠性工作取得突破性進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]NASA/TP-2003-212244.《塑封微電路（PEM）選擇、篩選和鑒定指南》.

[2]IPC/JEDECJ-STD-020B.塑料集成電路（IC）SMD的潮濕/回流敏感分類.

[3]IPC/JEDECJ-STD-033.潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運(yùn)和使用標(biāo)準(zhǔn).

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【關(guān)鍵詞】分立器件 半導(dǎo)體器件 失效 測(cè)試

半導(dǎo)體器件失效通常是指性能正常的器件，經(jīng)過一定的使用或可靠性應(yīng)力試驗(yàn)后，其電參數(shù)或物理性能不再符合原設(shè)計(jì)制造規(guī)定的要求。理論上講，半導(dǎo)體器件壽命很長(zhǎng)，但由于各種原因，使一些半導(dǎo)體器件早期失效。半導(dǎo)體器件的可靠性，不僅取決于器件本身固有的可靠性因素，而且取決于用戶電路的設(shè)計(jì)、裝配、操作、環(huán)境等，在測(cè)試篩選和老煉環(huán)節(jié)，也有很多因素對(duì)器件的可靠性造成影響，為了預(yù)防器件失效，采取必要的預(yù)防措施也至關(guān)重要。

1 分立器件的主要失效模式

分立器件的主要失效模式包括電參數(shù)漂移、短路、開路、間歇性失效四種，在測(cè)試當(dāng)中，最為常見的失效模式為電參數(shù)漂移，即參數(shù)超差，主要表現(xiàn)有擊穿電壓下降、漏電流增大、飽和壓降增大、直流放大倍數(shù)退化、溝道漏電、表面漏電、歐姆接觸退化等。

2 分立器件的主要失效原因

引起分立器件失效的主要原因有兩類，一種是由于器件本身存在導(dǎo)致失效的缺陷，另一種是由于使用不當(dāng)而造成的器件失效。其中第一類原因包括：表面沾污、材料缺陷、管殼質(zhì)量差、封焊不良、工藝過程中靜電損傷、金屬化電遷移、氧化層缺陷、金屬化不良、表面劃傷等；第二類原因包括：電路設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的過流、過壓、過功率現(xiàn)象，機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的器件損傷、脫落、開裂等，焊接溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng)引起的失效，防靜電措施不到位引起的靜電損傷，人員缺乏足夠了解器件而超應(yīng)力使用等。

3 測(cè)試中預(yù)防失效的措施

微電子器件的測(cè)試篩選是對(duì)其質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，涉及到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試原理、以及具體的實(shí)現(xiàn)方法，并充分考慮測(cè)試的真實(shí)性、準(zhǔn)確性，對(duì)于在測(cè)試過程中表現(xiàn)出的失效現(xiàn)象進(jìn)行分析是非常必要的，失效的原因是復(fù)雜和多樣的，如何確保器件在測(cè)試篩選過程中不會(huì)因?yàn)樵摥h(huán)節(jié)的某些因素而導(dǎo)致失效，對(duì)此，我們提出以下預(yù)防措施：

（1）器件應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境條件下測(cè)試，GJB548B-2005《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》規(guī)定電測(cè)試環(huán)境溫度要求：（20～28）℃，其他試驗(yàn)環(huán)境溫度要求：（15～35）℃，環(huán)境氣壓（86～106）KPa；GJB360B-2009《電子及電氣元件試驗(yàn)方法》規(guī)定試驗(yàn)環(huán)境溫度要求：（15～35）℃，相對(duì)濕度20%～80%，環(huán)境氣壓（86～106）KPa，另外，不同器件的資料手冊(cè)上詳細(xì)規(guī)定的測(cè)試條件，在測(cè)試時(shí)，確保環(huán)境達(dá)到器件資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，另外，對(duì)于一些特殊參數(shù)，在測(cè)試時(shí)需要注意其要求的特殊條件，如暗電流，是指光電二極管在無(wú)光照條件下的反向電流，該電流受光照影響大，在測(cè)試時(shí)應(yīng)采取措施使測(cè)試環(huán)境中無(wú)光照。

（2）器件不應(yīng)承受會(huì)產(chǎn)生器件最大額定的工作條件，避免引線誤接、反接、短路，在測(cè)試前，仔細(xì)閱讀資料明確器件管腳，確保對(duì)應(yīng)管腳連接正確，在參數(shù)設(shè)置時(shí)，注意參數(shù)的測(cè)試順序，將可能產(chǎn)生大電流或高電壓的參數(shù)排在后面并設(shè)置測(cè)試失效退出模式。

（3）防止因儀器設(shè)備開啟和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流加在器件上，在儀器開關(guān)電源時(shí)，確保適配器測(cè)試工位上沒有器件。

（4）用四線開爾文法消除附加電阻和附加壓降，對(duì)于一些低電阻或大電流回路中的微小電壓變化，都需要采用四線開爾文法確保排除測(cè)試接線上的電阻和壓降對(duì)測(cè)試帶來的誤差。

（5）測(cè)試截止電流小的器件時(shí)，要注意采取措施保證測(cè)試夾具與測(cè)試儀器連接電路的寄生電流或外部漏電流遠(yuǎn)小于被測(cè)器件的截止電流。

（6）在測(cè)試過程中嚴(yán)格執(zhí)行防靜電措施，定期測(cè)試防靜電手環(huán)等防靜電措施是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保器件不受到靜電的損傷。

（7）對(duì)器件進(jìn)行功率老化時(shí)注意電流電壓要緩慢加減，不允許在帶電條件下插拔器件。對(duì)于高頻器件，尤其是在同一個(gè)老化板上多只器件相互影響，更容易產(chǎn)生自激和振蕩，試驗(yàn)臺(tái)和老化板要有防振蕩措施，以避免由于振蕩產(chǎn)生大的浪涌電流或電壓造成器件瞬時(shí)過功率燒毀。

（8）在電測(cè)試和其他試驗(yàn)中，保持規(guī)范操作，避免由于插拔或者轉(zhuǎn)接器件時(shí)造成器件的機(jī)械損傷，或者管腳斷裂。

（9）在測(cè)試中有的產(chǎn)品手冊(cè)編寫的不夠規(guī)范和詳細(xì)，在遇到判據(jù)不足的情況下，及時(shí)與客戶溝通確認(rèn)判據(jù)，例如很多產(chǎn)品手冊(cè)只提供了25℃的參數(shù)判據(jù)，并沒有提供高低溫條件下的判據(jù)，而漏電流，傳輸比等參數(shù)受溫度影響較大，并不能依據(jù)常溫判據(jù)判定。

參考文獻(xiàn)

[1]孔學(xué)東，恩云飛.電子元器件失效分析與典型案例[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

[2]吉田弘之.電子元器件的故障原因及其對(duì)策[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介

齊增亮（1981-），男，陜西省富平縣人。碩士研究生學(xué)歷。現(xiàn)為陜西省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)院工程師，從事電子產(chǎn)品檢測(cè)工作。

篇3

靜電。集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比（基于鍺（Ge）的集成電路）和羅伯特-諾伊思（基于硅（Si）的集成電路）。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。

集成電路是20世紀(jì)50年代后期到60年展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。它是經(jīng)過氧化、光刻、擴(kuò)散、外延、蒸鋁等半導(dǎo)體制造工藝，把構(gòu)成具有一定功能的電路所需的半導(dǎo)體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導(dǎo)線全部集成在一小塊硅片上，然后焊接封裝在一個(gè)管殼內(nèi)的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術(shù)包括芯片制造技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)，主要體現(xiàn)在加工設(shè)備，加工工藝，封裝測(cè)試，批量生產(chǎn)及設(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力上。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇4

[關(guān)鍵詞]電力電子技術(shù)；逆變器；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；軟開關(guān)；控制

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)。隨著電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，DC-AC逆變技術(shù)廣泛的應(yīng)用于航空、航天、航海等重要領(lǐng)域，特別是隨著石油、天然氣等主要能源日益緊張，新能源的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。因?yàn)镈C-AC逆變器可以實(shí)現(xiàn)將蓄電池、太陽(yáng)能和燃料電池等其他新能源轉(zhuǎn)化為交流能源，這對(duì)將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯哪孀兗夹g(shù)更是起著至關(guān)重要的作用。電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展有著極為重要的作用，因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展為基礎(chǔ)和主線的。

1、電力電子技術(shù)簡(jiǎn)介

電力電子技術(shù)是一種高新技術(shù)，它是利用電力半導(dǎo)體器件對(duì)電力的電壓、電流、頻率、相位、相數(shù)等進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。是以電力為對(duì)象，以微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)為手段，研究電力在產(chǎn)生、輸送、分配、變換、應(yīng)用等過程中進(jìn)行電力再加工的技術(shù)。

1、1電力電子技術(shù)與綠色能源

電力電子技術(shù)是高效節(jié)能技術(shù)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能和照明燈節(jié)能是兩大節(jié)能重點(diǎn)。發(fā)展并推廣應(yīng)用電動(dòng)汽車（綠色汽車），是改善大氣環(huán)境的重要手段。利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮艿染G色能源發(fā)電，可避免火力發(fā)電導(dǎo)致的嚴(yán)重污染。將電網(wǎng)交流電能變成直流電能儲(chǔ)存，然后將直流電能逆變成交流電能供負(fù)載使用，均與電力電子技術(shù)密切相關(guān)。電力電子技術(shù)提供了各種有源功率因數(shù)校正和有源濾波裝置、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置等，在電網(wǎng)環(huán)境和電磁環(huán)境保護(hù)方面起到相當(dāng)大的作用。

隨著信息電子技術(shù)、微型電子計(jì)算機(jī)、超大規(guī)模集成電路以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用，電力電子技術(shù)如虎添翼，得到了蓬勃的發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)已成為工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)和重要手段。由于環(huán)境、能源、社會(huì)高效化等要求，電力電子成套裝置正向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

⑴高性能化：電力電子成套裝置的高性能化內(nèi)容十分廣泛。對(duì)于大容量裝置，采用多重化和多機(jī)并聯(lián)；降低裝置自身?yè)p耗；實(shí)現(xiàn)高效率化；采用損耗――功率密度考核裝置效率；裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧或自動(dòng)化、遙控和遠(yuǎn)控。

⑵標(biāo)準(zhǔn)化：電力電子成套裝置的備品、備件將系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。超大功率集成電路將簡(jiǎn)化成套裝置的工作量。

⑶智能化：二十一世紀(jì)將誕生全智能化電力電子成套裝置。智能化包括兩個(gè)方面，即盡量減少硬件，實(shí)現(xiàn)硬件軟件化；另一方面，采用智能化電力電子器件和其它智能化部件，集成化是智能化的基礎(chǔ)。

⑷全數(shù)字化控制：90年代已經(jīng)采用32位DSP，二十一世紀(jì)全數(shù)字控制的應(yīng)用將更加廣泛深入，甚至取代摸控制。近幾年來，各種現(xiàn)代控制理論、專家系統(tǒng)、模糊控制及神經(jīng)元控制等都是發(fā)展的熱點(diǎn)，將使電力電子控制技術(shù)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段。

⑸系統(tǒng)化：電力電子技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)擺脫了局部環(huán)節(jié)的孤立發(fā)展，而注意到整體優(yōu)勢(shì)，亦即將電網(wǎng)、整流器、逆變器、電動(dòng)機(jī)、生產(chǎn)機(jī)械和控制系統(tǒng)等作為一個(gè)整體，從系統(tǒng)上進(jìn)行考慮。這是二十一世紀(jì)必將實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

⑹綠色化：電力電子成套裝置所消耗的大量無(wú)功功率及所產(chǎn)生的諧波電流嚴(yán)重地污染了電網(wǎng)。這種污染類似現(xiàn)代工業(yè)對(duì)地球的污染。現(xiàn)在將越來越引起人們的重視，治理電力電子成套裝置污染的方法是設(shè)法補(bǔ)償無(wú)功功率和諧波，即采用無(wú)功功率靜止補(bǔ)償裝置和電力有源濾波器。但更積極的方法是使電力電子成套裝置具有所需的功能，又不消耗無(wú)功功率，不產(chǎn)生諧波，為此采用自換相整流裝置，并對(duì)其進(jìn)行PWM控制。

2、DC/AC逆變器用電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展

DC-AC逆變技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)換，可以從蓄電池、太陽(yáng)能電池等直流電能變換得到質(zhì)量較高的、能滿足負(fù)載對(duì)電壓和頻率要求的交流電能。DC-AC逆變技術(shù)在交流電機(jī)的傳動(dòng)、不間斷電源（UPS）、變頻電源、有源濾波器、電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償器等許多場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。DC-AC逆變技術(shù)的基本原理是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件（例如SCR，GTO，GTR，IGBT和功率MOSFET模塊等）的開通和關(guān)斷作用，把直流電能變換成交流電能，因此是一種電能變換裝置。由于是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的開通和關(guān)斷來實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的，因此轉(zhuǎn)換效率比較高，但轉(zhuǎn)換輸出的波形卻很差，是含有相當(dāng)多諧波成分的方波。而多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合要求逆變器輸出的是理想的正弦波，因此如何利用半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的開通和關(guān)斷的轉(zhuǎn)換，使逆變器輸出正弦波和準(zhǔn)正弦波就成了DC-AC逆變器技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)主要問題。今后，隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電能質(zhì)量的要求將越來越高，DC-AC逆變器在這種變換中的作用也會(huì)日益突顯出來。

3、逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域

1.以直流發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽(yáng)能電池和燃料電池為主直流電源的場(chǎng)合，如航空靜止變流器（27V或270V DC/115V 400Hz AC）、通訊靜止變流器（48V DC/220V 50Hz AC）；

2.以變頻或恒頻交流電為主交流電源且采用交-直-交變換方案的場(chǎng)合，如飛機(jī)變速恒頻電源（變頻交流電/115V 400Hz AC）、新型風(fēng)力發(fā)電電源（變頻交流電/220V 50Hz AC）和變頻電源（220V 50Hz DC/115V 400Hz AC或115V 400Hz AC/220V 50Hz AC）；

3.不間斷電源UPS中的核心環(huán)節(jié)-逆變器；

4.作為校表臺(tái)產(chǎn)品的電壓、電流標(biāo)準(zhǔn)源-電壓功率放大器、電流功率放大器。5）交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)―逆變器。

篇5

其它促進(jìn)汽車電子發(fā)展的原因還有，技術(shù)：隨著半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步，元件的成本得以下降；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)：汽車制造商越來越多地將電子器件作為其競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)或武器；性能：電子產(chǎn)品可用來優(yōu)化汽油消耗和提高引擎性能；法規(guī)要求：法例規(guī)定在點(diǎn)火器和引擎控制系統(tǒng)中使用的電子器件必須有助于減少排放；安全性：安全功能如氣囊、ABS系統(tǒng)及應(yīng)急呼叫系統(tǒng)等現(xiàn)已成為開拓市場(chǎng)的工具。

技術(shù)選擇

汽車工程師傳統(tǒng)以來一直依賴于微控制器 (MCU) 和定制 ASIC產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)和控制汽車上的電子系統(tǒng)，以及擴(kuò)展每一代汽車電子的功能。但隨著部件數(shù)目越來越多、產(chǎn)品快速推出市場(chǎng)的壓力越來越大，以及對(duì)性能的要求越來越高，迫使工程師需要找尋另外的技術(shù)，如低成本、低功耗及高可靠性的FPGA。

與MCU相比，F(xiàn)PGA為汽車設(shè)計(jì)人員提供更高的性能和更多的功能 (如I/O、可編程邏輯等)。類似地，與ASIC產(chǎn)品相比，F(xiàn)PGA提供更低的成本和更高的靈活性。與ASIC不同，一旦完成了詳細(xì)的資格認(rèn)證程序，F(xiàn)PGA還能用于多種程序或項(xiàng)目中，協(xié)助設(shè)計(jì)人員爭(zhēng)取與汽車資格認(rèn)證相關(guān)最多的時(shí)間和資源運(yùn)用。基于這些及其它各種原因，Gartner Dataquest市場(chǎng)研究公司的分析專家認(rèn)為FPGA將是汽車電子產(chǎn)業(yè)中增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體環(huán)節(jié)，到2007年的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過70%。

設(shè)計(jì)人員已意識(shí)到采用指定的FPGA比ASIC享有更正面的優(yōu)勢(shì)。例如，使用FPGA的設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行更改。事實(shí)上，已經(jīng)投入使用的產(chǎn)品也可以進(jìn)行升級(jí)，并且不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的資格認(rèn)證問題。在產(chǎn)品開發(fā)周期壓力越來越大的市場(chǎng)環(huán)境下，廠家都不愿意冒風(fēng)險(xiǎn)，因此FPGA是很理想的解決方案。

Actel 的目標(biāo)解決方案

Actel FPGA背后獲公認(rèn)的技術(shù)能夠針對(duì)世界上最惡劣的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)要求最嚴(yán)格的高可靠性應(yīng)用。作為軍品和航天市場(chǎng)知名的供應(yīng)商，Actel現(xiàn)可為集成汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來高可靠性的FPGA產(chǎn)品。Actel 的FPGA能為那些要求高可靠性、固件錯(cuò)誤免疫力、低功耗、高結(jié)溫、單芯片、低成本及高設(shè)計(jì)安全性 (防設(shè)計(jì)篡改) 的汽車應(yīng)用系統(tǒng)提供最佳的解決方案。Actel 備有廣泛的封裝品種，包括芯片級(jí)封裝 (CSP)、精密FBGA封裝及其它封裝器件，能夠?qū)⒏嗟倪壿嫹庋b在更小的器件中，從而減少器件的占位空間、提高效率和降低成本。

Actel 目前已開發(fā)出豐富的FPGA解決方案，包括以下系列的特選器件：以Flash為基礎(chǔ)的ProASIC Plus 及以反熔絲為基礎(chǔ)的eX、SX-A和 MX系列。Actel 還在汽車市場(chǎng)推出以 Flash 為基礎(chǔ)的ProASIC 3 及最新的Fusion PSC (可編程系統(tǒng)芯片)。Actel并同時(shí)提供廣泛系列的IP以支持大多數(shù)汽車標(biāo)準(zhǔn)。

Actel 的汽車電子解決方案非常適用于實(shí)現(xiàn)車載信息通信系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)和各種車體控制功能，以及引擎?zhèn)}內(nèi)的驅(qū)動(dòng)控制和安全系統(tǒng)。典型的應(yīng)用包括音視頻、多媒體、導(dǎo)航、安全系統(tǒng)管理、引擎控制、汽車診斷和監(jiān)視系統(tǒng)，以及緊急響應(yīng)總臺(tái)。由于 Actel 所有 FPGA 都采用單芯片技術(shù)，因此特別適合于各種汽車子系統(tǒng)之間靈活的互連。Actel 的汽車電子解決方案具備卓越的可靠性和一致的性能，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部以及延伸到車轎和引擎罩下的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的最理想方案。

Actel FPGA為汽車市場(chǎng)帶來優(yōu)勢(shì)

汽車市場(chǎng)一直都很注重電子器件的可靠性、成本及知識(shí)產(chǎn)權(quán) (IP) 安全性。Actel 在這些領(lǐng)域具有市場(chǎng)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，并且一直與主要的汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司合作，充分發(fā)揮這方面的優(yōu)勢(shì)。

可靠性

市場(chǎng)對(duì)高可靠性部件的需求是確保當(dāng)今汽車系統(tǒng)各個(gè)功能都操作正常的關(guān)鍵。盡管該領(lǐng)域已有顯著的進(jìn)步，但仍然存在許多工程上的權(quán)衡問題未有深入了解，這些都應(yīng)列入先進(jìn)數(shù)字電路的選擇考慮之中。在選擇FPGA時(shí)，對(duì)其根基技術(shù)作出評(píng)估非常重要，因?yàn)槠骷募夹g(shù)根基對(duì)于汽車應(yīng)用中FPGA的可靠性和適應(yīng)性影響重大。

例如，以 Flash和反熔絲為基礎(chǔ)的非易失性FPGA就比以SRAM為基礎(chǔ)的FPGA有兩大根本性的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。前者的功耗非常低，有助于減少以SRAM為基礎(chǔ)FPGA器件的電子漂移和熱散引起的可靠性問題。此外，SRAM FPGA器件的功耗和熱散大，會(huì)大幅縮短亞微米級(jí)半導(dǎo)體器件的壽命。

非易失性FPGA也不會(huì)出現(xiàn)因中子和阿爾法離子誘發(fā)的 SRAM擾亂問題，即固件錯(cuò)誤。這些擾亂會(huì)導(dǎo)致FIT故障率 (109小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)的失效次數(shù))，而這個(gè)量級(jí)的故障率已超出業(yè)界的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。如果能夠使用像Actel 這樣以提供任務(wù)關(guān)鍵產(chǎn)品見稱的FPGA供貨商的器件，其優(yōu)勢(shì)當(dāng)然不言而喻，Actel且已致力于保證器件在極端環(huán)境條件下運(yùn)行的高性能和高可靠性。

安全性

隨著汽車電子越來越復(fù)雜，以及FPGA的使用越來越廣泛，F(xiàn)PGA的設(shè)計(jì)價(jià)值也越來越高。盜取知識(shí)產(chǎn)權(quán) (IP) 和篡改FPGA設(shè)計(jì)已對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了重大的威脅。正當(dāng)SRAM FPGA一般被認(rèn)為很容易被篡改，所需的專業(yè)技術(shù)和設(shè)備要求也很低時(shí)，非易失性FPGA (如由Actel提供) 卻甚至比它們想要取代的ASIC技術(shù)更加安全、抵御力更強(qiáng)。設(shè)計(jì)篡改可能包括更改引擎控制設(shè)置，這會(huì)對(duì)汽車的安全性及保修構(gòu)成嚴(yán)重的后果。因此，設(shè)計(jì)人員在選擇FPGA時(shí)應(yīng)考慮器件對(duì)整體系統(tǒng)成本的影響，同時(shí)又能提供更高的整體設(shè)計(jì)安全性。

與此同時(shí)，如果車載信息通信系統(tǒng)要被用作面向某種付費(fèi)服務(wù) (如衛(wèi)星無(wú)線電和定位服務(wù)) 的經(jīng)授權(quán)裝置，那么這個(gè)系統(tǒng)也極可能受到攻擊，而這也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員特別擔(dān)心的問題。管理網(wǎng)關(guān)訪問控制和用戶身份認(rèn)證的系統(tǒng)一旦在簽權(quán)功能上失效，將成為昂貴的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或其它成本不菲的無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)巨大漏洞。這是高智能黑客攻擊低價(jià)器件而導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)簽權(quán)失守的情況。更重要的是，那些以付費(fèi)服務(wù)作為收入來源的系統(tǒng)將徹底失效，導(dǎo)致收入損失，甚至最終企業(yè)倒閉。

結(jié) 語(yǔ)

技術(shù)的進(jìn)步、法規(guī)的制定和消費(fèi)電子產(chǎn)品需求的增加不斷推動(dòng)汽車電子市場(chǎng)發(fā)展。面向汽車半導(dǎo)體的高增長(zhǎng)應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車安全系統(tǒng) (如安全氣囊、定速巡航控制、防碰撞和防死鎖剎車系統(tǒng)) 和駕駛臺(tái)電子設(shè)備 (如娛樂系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)、儀表和付費(fèi)服務(wù)系統(tǒng))。由于汽車市場(chǎng)一向都很注重電子器件的可靠性、成本和安全性問題，因此目前已開始認(rèn)識(shí)到非易失性FPGA技術(shù)所帶來的優(yōu)勢(shì)。

Actel 擁有豐富的以 Flash 和反熔絲為基礎(chǔ)的FPGA產(chǎn)品，能為那些要求高可靠性、固件錯(cuò)誤免疫力、低功耗、高結(jié)溫、單芯片、低成本及高設(shè)計(jì)安全性的汽車應(yīng)用系統(tǒng)提供最佳的解決方案。Actel 的汽車電子解決方案具備卓越的可靠性和一致的性能，使其成為汽車內(nèi)外應(yīng)用的理想器件，包括車載信息通信系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、車體控制功能、引擎罩下的驅(qū)動(dòng)控制、導(dǎo)航、引擎診斷系統(tǒng)、緊急響應(yīng)總臺(tái)及其它等，以執(zhí)行當(dāng)中的操作、維護(hù)、監(jiān)視及通信系統(tǒng)等功能。

其它資料

根據(jù)主要從事半導(dǎo)體及電子市行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研的機(jī)構(gòu)Databeans調(diào)查，電氣和電子元件占一般汽車總成本約20%。該公司估計(jì)一輛2004年生產(chǎn)的低價(jià)位汽車上有150～180 個(gè)電子元件，而現(xiàn)在生產(chǎn)的高價(jià)位汽車上則最少包含400個(gè)電子元件。

此外，Databeans還估計(jì)全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模目前已達(dá)155億美元，預(yù)測(cè)2006年將出現(xiàn)更多增長(zhǎng)，使到市場(chǎng)規(guī)模接近174億美元。該公司并預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期間的市場(chǎng)增長(zhǎng)率平均為每年9%。

據(jù)Datebeans預(yù)測(cè)

篇6

論文摘要：在電機(jī)漏感上減小的情況下，可以相應(yīng)地降低功率半導(dǎo)體器件的耐壓要求，為了減小換流時(shí)間以提高逆變器的運(yùn)行頻率，也要求降低電動(dòng)機(jī)的總漏感上。

下述問題涉及電流型逆變器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以串聯(lián)二極管式電流型逆變器為討論對(duì)象。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的從逆變器元件的選擇對(duì)電機(jī)參數(shù)的要求。

串聯(lián)二極管式電流型逆變器的品閘管和隔離二極管可以確定耐壓值。可以看到，在電機(jī)漏感上減小的情況下，可以相應(yīng)地降低功率半導(dǎo)體器件的耐壓要求。另外，二極管換流階段的持續(xù)時(shí)間可確定。為了減小換流時(shí)間以提高逆變器的運(yùn)行頻率，也要求降低電動(dòng)機(jī)的總漏感上。因而，電流型逆變器要求異步電動(dòng)機(jī)有盡可能小的漏感上。這一點(diǎn)正好與電壓型逆變器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的要求相反。在功率半導(dǎo)體器件耐壓已知的情況下，應(yīng)合理地選擇電動(dòng)機(jī)，以減小換流電容器的電容量。

從電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全可靠性對(duì)電動(dòng)機(jī)材料的要求，電動(dòng)機(jī)在電流型逆變器供電的運(yùn)行過程中，由干每次換流在電壓波形中產(chǎn)生尖峰。這個(gè)尖峰在數(shù)值上等于I，差加千正線電勢(shì)波形之上。因此，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中實(shí)際承受的最高電壓，于電動(dòng)機(jī)額定線電壓的峰值。為了電動(dòng)機(jī)安全地運(yùn)行，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)其絕緣。由于電流矩形波對(duì)電動(dòng)機(jī)供電在電動(dòng)機(jī)內(nèi)造成諧波損耗，逆變器在高于50赫的情況下運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的損壞也有所增加。為了不致因電機(jī)效率過低和溫升過高造電動(dòng)機(jī)過熱而損壞，應(yīng)適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)銅鐵材料的電負(fù)荷。在運(yùn)行頻率較高的情況下，應(yīng)注意降低電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗和鐵耗。

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和避免機(jī)振對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的要求。電動(dòng)機(jī)低頻起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的平均值和轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)率。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩在某頻率時(shí)具有最大值。它取決于電動(dòng)機(jī)參數(shù)。當(dāng)頻率低于出現(xiàn)最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的數(shù)值時(shí)，轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)率急劇增加。因此，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行要求和特性等決定最佳起動(dòng)頻率或電動(dòng)機(jī)參數(shù)。此外，即使在逆變器對(duì)電動(dòng)機(jī)供電的正常運(yùn)行情況下，轉(zhuǎn)矩波形中也含有六倍于逆變器輸出頻率的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了避免這種脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩造成的機(jī)械系統(tǒng)諧振，應(yīng)使機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率與逆變器運(yùn)行頻率范圍的六倍相互錯(cuò)開。

對(duì)于功率半導(dǎo)體器件的要求。在串聯(lián)二極管式電流型逆變器中，在觸發(fā)一個(gè)晶閘管，用電容電壓關(guān)斷另一晶閘管以后爭(zhēng)由恒流對(duì)電容器反向充電。由于電容電壓過零需要一段時(shí)間，這就保證被關(guān)斷晶閘管有較長(zhǎng)的承受反壓的時(shí)間。如果說，電壓型逆變器對(duì)于晶閘管元件的關(guān)斷時(shí)間有較高的要求(郎要求使用快速晶閘管)，那末電流型逆變器由于承受反壓的時(shí)間較長(zhǎng)，因而可以使用普通晶閘管元件。在換流過程中以諧振造成了電壓尖峰，因此要求晶閘管元件和隔離二雌有較高的耐壓值。

換流浪涌電壓吸收回路。在正弦電勢(shì)波形上迭加的尖峰電壓，是由于換流過程中電動(dòng)機(jī)釋放漏感貯能所產(chǎn)生的。特別是在運(yùn)行頻率較高的場(chǎng)合，在為了縮短換流時(shí)間而選擇較小的換流電容值的情況下，換流浪涌過電壓就更加嚴(yán)重。浪涌電壓將直接威脅功率半導(dǎo)體器件和電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。為了減小這種影響，可以在逆變器輸出端，與負(fù)載電動(dòng)機(jī)并聯(lián)一個(gè)換流浪涌電壓吸收回路(也稱為電壓箝位器)，如采用電壓箝位器以后，逆變器的輸出電壓和輸出電流波形如逆變器輸出電壓的尖峰可以限制在正弦電勢(shì)峰值的(11~12)倍以內(nèi)。有源逆變器型式，可以使箝位電壓保持一定。

逆變器運(yùn)行的可靠性問題。在逆變器的直流側(cè)設(shè)有乎波大電感上，在電流閉環(huán)的作用下，可以有效地限制故障電流，即使在逆變器換流失敗或短路的情況下，也不會(huì)造成大電流而損壞元件，因此，電流型逆變器的衛(wèi)作是可靠的。

能夠?qū)崿F(xiàn)電能再生。在電動(dòng)機(jī)降頻減速時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)地運(yùn)行于再生狀態(tài)，可把機(jī)械能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽⒖s短電動(dòng)機(jī)的減速時(shí)間。此時(shí)，逆變器與整流器直流側(cè)電壓的極性反號(hào)，而電流的流向保持不變，功率由電動(dòng)機(jī)經(jīng)逆變器和整流器流向交流電源，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。因此，電流型逆變器能夠方便地實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，其動(dòng)態(tài)特性好，容易滿足快速及可逆系統(tǒng)的要求。

使用電流型逆變器除了用于要求電變頻調(diào)速的系統(tǒng)以外，近年來在下述兩個(gè)方面受到較大的關(guān)注。(1)用于泵、風(fēng)機(jī)、增壓機(jī)等機(jī)械的節(jié)能。過去這些機(jī)械常用恒頻的交流電機(jī)拖動(dòng)，在流量、壓力要求變化時(shí)，用調(diào)節(jié)閥門的蘐蕓方法以滿足要求。這樣，就白白地浪費(fèi)了大量的電能。電流型逆變器因有許多使用上的優(yōu)點(diǎn)，并且采用變頻調(diào)速，可以減小這些機(jī)械低速時(shí)的電能消耗，以達(dá)到節(jié)電的目的。(2)作為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器。交流電動(dòng)機(jī)采用直接投入電網(wǎng)(電力電源)的起動(dòng)方法，不僅對(duì)于電網(wǎng)的沖擊很大，可能造成與電網(wǎng)聯(lián)接的其它用電設(shè)備的不正常運(yùn)行，因而不適用于經(jīng)常要求起動(dòng)的設(shè)備。而且直接投入電網(wǎng)的起動(dòng)方法對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械也產(chǎn)生較大的沖擊，因而容易損壞設(shè)備。采用電流型逆變器向交流電動(dòng)機(jī)供電，可以用低頻起動(dòng)，逐步增高逆變器輸出頻率和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，最后向步切換到電力電源上。因此，可以減輕對(duì)電網(wǎng)的沖擊，以及減小電機(jī)和機(jī)械的應(yīng)方口作為起動(dòng)器，特別在生產(chǎn)機(jī)械無(wú)載起動(dòng)的情況下，逆變器的設(shè)計(jì)容量可大為減小。

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篇7

關(guān)鍵詞: 電力電子技術(shù); 高頻開關(guān)電源; 功率半導(dǎo)體器件; 功率變換

中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)以功率處理為對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電為目標(biāo)，通過采用電力半導(dǎo)體器件，并綜合自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能的獲取、傳輸、變換和利用。電力電子技術(shù)包括功率半導(dǎo)體器件與IC技術(shù)、功率變換技術(shù)及控制技術(shù)等幾個(gè)方面。

電力電子技術(shù)起始于20世紀(jì)50年代末60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。70年代后期以門極可關(guān)斷晶閘管（GTO），電力雙極型晶體管（BJT），電力場(chǎng)效應(yīng)管（P-MOSFET）為代表的全控型器件全速發(fā)展，使電力電子技術(shù)的面貌煥然一新進(jìn)入了新的發(fā)展階段。80年代末期和90年代初期發(fā)展起來的、以絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）為代表的復(fù)合型器件集驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，通泰壓降小，載流能力大于一身，性能優(yōu)越使之成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。

2高頻開關(guān)電源概述

高頻開關(guān)電源是交流輸入直流整流，然后經(jīng)過功率開關(guān)器件（功率晶體管、MOS管、IGBT等）構(gòu)成放入逆變電路，將高壓直流（單相整流約300V，三相整流約500V）變換成方波（頻率為20kHz）。高頻方波經(jīng)高頻變壓器降壓得到低壓的高頻方波，再經(jīng)整流濾波得到穩(wěn)定電壓的直流輸出。

高頻開關(guān)電源的特點(diǎn)[1]：

1、重量輕，體積小

由于采用高頻技術(shù)，去掉了工頻（50Hz）變壓器，與相控整流器相比較，在輸出同等功率的情況下，開關(guān)電源的體積只是相控整流器的1/10，重量也接近1/10。

2、功率因數(shù)高

相控整流器的功率因數(shù)隨可控硅導(dǎo)通角的變化而變化，一般在全導(dǎo)通時(shí)，可接近0.7，以上，而小負(fù)裁時(shí)，但為0.3左右。經(jīng)過校正的開關(guān)電源功率因數(shù)一般在0.93以上，并且基本不受負(fù)載變化的影響。

3、可聞噪聲低

在相控整流設(shè)備中，工頻變壓器及濾波電感作時(shí)產(chǎn)生的可聞噪聲大，一般大于60db，而開關(guān)電源在無(wú)風(fēng)扇的情況下可聞噪聲僅為45db左右。

4、效率高

開關(guān)電源采用的功率器件一般功耗較小，帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源其整機(jī)效率可達(dá)88%以上，較好的可以做到92%以上。

5、沖擊電流小

開機(jī)沖擊電流可限制在額定輸入電流的水平。

6、模快式結(jié)構(gòu)

由于體積小，重量輕，可設(shè)計(jì)為模塊式結(jié)構(gòu)。

3電力電子技術(shù)在大功率開關(guān)電源中的應(yīng)用

3.1功率半導(dǎo)體器件

功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展是高頻開關(guān)電源技術(shù)的重要支撐。功率MOSFET和IGB的出現(xiàn)，使開關(guān)電源高頻化的實(shí)現(xiàn)成為可能；超快恢復(fù)功率二極管和MOSFET同步整流技術(shù)的開發(fā)，為研制高效率或低電壓輸出的開關(guān)電源創(chuàng)造了條件；功率半導(dǎo)體器件的額定電壓和額定電流不斷增大，為實(shí)現(xiàn)單機(jī)電源模塊的大電流和高率提供了保證。

（1）功率MOSFET

功率MOSFET是一種單極型（只有電子或空穴作但單一導(dǎo)電機(jī)構(gòu)）電壓控制半導(dǎo)體元件[8]，其特點(diǎn)是控制極（柵極）靜態(tài)內(nèi)阻極高，驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度高，無(wú)二次擊穿，安全區(qū)寬等。開關(guān)頻率可高達(dá)500kHz,特別適合高頻化的電力電子裝置。

（2）絕緣柵雙極晶體管IGBT

絕緣柵雙極晶體管IGBT是一種雙（導(dǎo)通）機(jī)制復(fù)合器件，它的輸入控制部分為MOSFET，輸出極為GTR，集中了MOSFET及GTR分別具有的優(yōu)點(diǎn)[2]：高輸入阻抗，可采用邏輯電平來直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電壓控制，開關(guān)速度高，飽和壓降低，電阻及損耗小，電流、電壓容量大，抗浪涌電流能力強(qiáng)，沒有二次擊穿現(xiàn)象，安全區(qū)寬等。

3.2軟開關(guān)技術(shù)

傳統(tǒng)大功率開關(guān)電源逆變主電路結(jié)構(gòu)多采用PWM硬開關(guān)控制的全橋電路結(jié)構(gòu)，功率開關(guān)器件在開關(guān)瞬間承受很大的電流和電壓應(yīng)力，產(chǎn)生很大的開關(guān)損耗，且隨著頻率的提高而損耗增大。工作頻率在20kHz，采用IGBT功率器件的PWM硬開關(guān)控制的電源，功率器件開關(guān)損耗占總損耗的60%~70%，甚至更大[3]。為了消除或抑制電路的電壓尖峰和浪涌電流，一般增加緩沖電路，不僅使電路更加復(fù)雜，還將功率器件的開關(guān)損耗轉(zhuǎn)移到緩沖電路，而且緩沖電路的損耗隨著工作頻率的提高而增大。

軟開關(guān)技術(shù)利用諧振原理，使開關(guān)器件兩端的電壓或流過的電流呈區(qū)間性正弦變化，而且電壓、電流波形錯(cuò)開，使開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)接近零損耗。諧振參數(shù)中吸收了高頻變壓器的漏抗、電路中寄生電感和功率器件的寄生電容，可以消除高頻條件下的電壓尖峰和浪涌電流，極大地降低器件的開關(guān)應(yīng)力，從而大大提高開關(guān)電源的效率和可靠性。

3.3同步整流技術(shù)

對(duì)于輸出低電壓、大電流的開關(guān)電源來講，進(jìn)一步提高其效率的措施是在應(yīng)用軟開關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以功率MOS管反接作為整流用開關(guān)二極管，這種技術(shù)稱為同步整流（SR），用SR管代替肖特基二極管（SBD）可以降低整流管壓降，提高開關(guān)電源的效率。

現(xiàn)在的同步整流技術(shù)都在努力地實(shí)現(xiàn)ZVS及ZCS方式的同步整流。自從2002年美國(guó)銀河公司發(fā)表了ZVS同步整流技術(shù)之后，現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用[4]。這種方式的同步整流技術(shù)巧妙地將副邊驅(qū)動(dòng)同步整流的脈沖信號(hào)與原邊PWM脈沖信號(hào)聯(lián)動(dòng)起來，其上升沿超前于原邊PWM脈沖信號(hào)的上升沿，而降沿滯后的方法實(shí)現(xiàn)了同步整流MOSFET的ZVS方式工作。最新問世的雙輸出式P聯(lián)M控制IC幾乎都在控制邏輯內(nèi)增加了對(duì)副邊實(shí)現(xiàn)ZVS同步整流的控制端子。這些IC不僅解決好初級(jí)側(cè)功率MOSFET的軟開關(guān), 而且重點(diǎn)解決好副邊的ZVS方式的同步整流。用這幾款I(lǐng)C制作的DC/DC變換器, 總的轉(zhuǎn)換效率都達(dá)到了94%以上。

3.4控制技術(shù)

開關(guān)變換器具有強(qiáng)非線性、離散性、變結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，負(fù)載性質(zhì)也是多變的，因此主電路的性能必須滿足負(fù)載大范圍的變化，這使開關(guān)電源的控制方法和控制器的設(shè)計(jì)變得比較復(fù)雜。

電流型控制及多環(huán)控制在開關(guān)電源中得到了較廣泛的應(yīng)用；電荷控制、單周期控制等技術(shù)使開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)性能有了很大的提高。一些新的方法，如自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制及各種調(diào)制方式在開關(guān)電源中的應(yīng)用，已經(jīng)引起關(guān)注。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微控制器的處理速度越來越快，集成度越來越高，將微控制器或者DSP應(yīng)用到大功率開關(guān)電源的數(shù)字控制模塊已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。開關(guān)電源的高性能數(shù)字控制芯片的出現(xiàn)，推動(dòng)了電源數(shù)字化的進(jìn)程[5]。

數(shù)字控制可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的非線性算法，監(jiān)控多部件的分布電源系統(tǒng)，減少產(chǎn)品測(cè)試的調(diào)整時(shí)間，使產(chǎn)品生產(chǎn)率更高。實(shí)時(shí)數(shù)字控制可以實(shí)現(xiàn)快速、靈活的控制設(shè)計(jì)，改善電路的瞬態(tài)響應(yīng)性能，使之速度更快、精度更高、可靠性更強(qiáng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

高頻開關(guān)電源作為電子設(shè)備中不可或缺的組成部分也在不斷地改進(jìn)，高頻化、模塊、數(shù)字化、綠色化是其發(fā)展趨勢(shì)。高頻開關(guān)電源上述各技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)志著開關(guān)電源技術(shù)的成熟。電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，將使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。

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篇8

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 逆變器 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 軟開關(guān)

前言：隨著電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，DC-AC逆變技術(shù)廣泛的應(yīng)用于航空、航天、航海等重要領(lǐng)域，特別是隨著石油、天然氣等主要能源日益緊張，新能源的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。因?yàn)镈C-AC逆變器可以實(shí)現(xiàn)將蓄電池、太陽(yáng)能和燃料電池等其他新能源轉(zhuǎn)化為交流能源，這對(duì)將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯哪孀兗夹g(shù)更是起著至關(guān)重要的作用。電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展有著極為重要的作用，

DC-AC逆變器是將直流電能變換成交流電能的交流裝置，供交流負(fù)載用電或交流電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，逆變器的發(fā)展決定著逆變技術(shù)的改進(jìn)。

1、電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)是一種高新技術(shù)，它是利用電力半導(dǎo)體器件對(duì)電力的電壓、電流、頻率、相位、相數(shù)等進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。是以電力為對(duì)象，以微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)為手段，研究電力（電能）在產(chǎn)生、輸送、分配、變換、應(yīng)用等過程中進(jìn)行電力再加工的技術(shù)。

1.1電力電子技術(shù)與綠色能源

電力電子技術(shù)是一門多學(xué)科技術(shù)，它主要由電力半導(dǎo)體器件、電力變流電路和控制技術(shù)構(gòu)成。電力電子技術(shù)是電力變換及控制的電子技術(shù)，電力電子技術(shù)是以半導(dǎo)體器件為基礎(chǔ)，所以又稱其為電力半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用技術(shù)。

電力電子技術(shù)是高效節(jié)能技術(shù)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能和照明燈節(jié)能是兩大節(jié)能重點(diǎn)。發(fā)展并推廣應(yīng)用電動(dòng)汽車（綠色汽車），是改善大氣環(huán)境的重要手段。利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮艿染G色能源發(fā)電，可避免火力發(fā)電導(dǎo)致的嚴(yán)重污染。將電網(wǎng)交流電能變成直流電能儲(chǔ)存，然后將直流電能逆變成交流電能供負(fù)載使用，均與電力電子技術(shù)密切相關(guān)。電力電子技術(shù)提供了各種有源功率因數(shù)校正和有源濾波裝置、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置等，在電網(wǎng)環(huán)境和電磁環(huán)境保護(hù)方面起到相當(dāng)大的作用。

1.2 電力電子技術(shù)成套裝置

隨著信息電子技術(shù)、微型電子計(jì)算機(jī)、超大規(guī)模集成電路以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用，電力電子技術(shù)如虎添翼，得到了蓬勃的發(fā)展。電力電子成套裝置已成為工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)和重要手段。

電力電子成套裝置日益完善，數(shù)字控制等技術(shù)廣泛應(yīng)用，不僅使電力電子技術(shù)在傳統(tǒng)的工業(yè)、交通、電力、冶金等方面的應(yīng)用得到了進(jìn)一步發(fā)展，而且還擴(kuò)展到信息、通訊、宇宙、家電等一切領(lǐng)域。由于環(huán)境、能源、社會(huì)高效化等要求，電力電子成套裝置正向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

⑴ 高性能化：對(duì)于大容量裝置，采用多重化和多機(jī)并聯(lián)；降低裝置自身?yè)p耗；實(shí)現(xiàn)高效率化；采用損耗——功率密度考核裝置效率；裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧或自動(dòng)化、遙控和遠(yuǎn)控；更加面向用戶，進(jìn)一步提高可使用性和維修性；裝置向著小型、輕量發(fā)展，以及降低成本等。

⑵ 標(biāo)準(zhǔn)化：電力電子成套裝置的備品、備件將系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。

⑶ 智能化：二十一世紀(jì)將誕生全智能化電力電子成套裝置。智能化包括兩個(gè)方面，即盡量減少硬件，實(shí)現(xiàn)硬件軟件化；另一方面，采用智能化電力電子器件和其它智能化部件，集成化是智能化的基礎(chǔ)。

⑷ 全數(shù)字化控制：近幾年來，各種現(xiàn)代控制理論、專家系統(tǒng)、模糊控制及神經(jīng)元控制等都是發(fā)展的熱點(diǎn)，將使電力電子控制技術(shù)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段。

⑸ 系統(tǒng)化：電力電子技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)擺脫了局部環(huán)節(jié)的孤立發(fā)展，而注意到整體優(yōu)勢(shì)，亦即將電網(wǎng)、整流器、逆變器、電動(dòng)機(jī)、生產(chǎn)機(jī)械和控制系統(tǒng)等作為一個(gè)整體，從系統(tǒng)上進(jìn)行考慮。這是二十一世紀(jì)必將實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

⑹ 綠色化：電力電子成套裝置所消耗的大量無(wú)功功率及所產(chǎn)生的諧波電流嚴(yán)重地污染了電網(wǎng)。這種污染類似現(xiàn)代工業(yè)對(duì)地球的污染。現(xiàn)在將越來越引起人們的重視，二十一世紀(jì)這個(gè)問題必須得到解決。治理電力電子成套裝置污染的方法有兩種：一種是設(shè)法補(bǔ)償無(wú)功功率和諧波，即采用無(wú)功功率靜止補(bǔ)償裝置和電力有源濾波器。但更積極的方法是使電力電子成套裝置具有所需的功能，又不消耗無(wú)功功率，不產(chǎn)生諧波，為此采用自換相整流裝置，并對(duì)其進(jìn)行PWM控制。這樣既可使輸入電流無(wú)諧波，又可使功率因數(shù)為1，實(shí)現(xiàn)了電力電子成套裝置的綠色化。

2、DC/AC逆變器用電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展

DC-AC逆變技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)換，可以從蓄電池、太陽(yáng)能電池等直流電能變換得到質(zhì)量較高的、能滿足負(fù)載對(duì)電壓和頻率要求的交流電能。DC-AC逆變技術(shù)在交流電機(jī)的傳動(dòng)、不間斷電源（UPS）、變頻電源、有源濾波器、電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償器等許多場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。

DC-AC逆變技術(shù)的基本原理是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件（例如SCR，GTO，GTR，IGBT和功率MOSFET模塊等）的開通和關(guān)斷作用，把直流電能變換成交流電能，因此是一種電能變換裝置。由于是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的開通和關(guān)斷來實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的，因此轉(zhuǎn)換效率比較高，但轉(zhuǎn)換輸出的波形卻很差，是含有相當(dāng)多諧波成分的方波。而多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合要求逆變器輸出的是理想的正弦波，因此如何利用半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的開通和關(guān)斷的轉(zhuǎn)換，使逆變器輸出正弦波和準(zhǔn)正弦波就成了DC-AC逆變器技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)主要問題。

今后，隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電能質(zhì)量的要求

將越來越高， DC-AC逆變器在這種變換中的作用也會(huì)日益突顯出來。

3、逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1以直流發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽(yáng)能電池和燃料電池為主直流電源的場(chǎng)合，如航空靜止變流器（27V或270V DC/115V 400Hz AC）、通訊靜止變流器（48V DC/220V 50Hz AC）；

3.2以變頻或恒頻交流電為主交流電源且采用交-直-交變換方案的場(chǎng)合，如飛機(jī)變速恒頻電源（變頻交流電/115V 400Hz AC）、新型風(fēng)力發(fā)電電源（變頻交流電/220V 50Hz AC）和變頻電源（220V 50Hz DC/115V 400Hz AC或115V 400Hz AC/220V 50Hz AC）；

3.3不間斷電源UPS中的核心環(huán)節(jié)-逆變器；

3.4作為校表臺(tái)產(chǎn)品的電壓、電流標(biāo)準(zhǔn)源-電壓功率放大器、電流功率放大器。

4、結(jié) 論

篇9

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,實(shí)現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(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)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、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。

1.1整流器時(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,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無(wú)軌電車等)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?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(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,目前全國(guó)大大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。

1.2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)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。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,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3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的問世,導(dǎo)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(jī)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(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,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計(jì)算機(jī)高效率綠色電源

篇10

華為mate30最高支持有線充電40W，無(wú)線充電是27W，無(wú)線充電器需單獨(dú)購(gòu)買。華為mate30電池容量是4200mAh，電池額定容量為4100mAh，電池內(nèi)置不可拆卸。

充電器（Charger）是一種為其他電器進(jìn)行充電的設(shè)備。該設(shè)備采用高頻電源技術(shù)，運(yùn)用智能動(dòng)態(tài)調(diào)整充電技術(shù)，利用電力電子半導(dǎo)體器件，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電，一般由柔性線路板、電子元器件等組成，其按設(shè)計(jì)電路工作頻率可分為工頻機(jī)和高頻機(jī)，在各個(gè)領(lǐng)都域被廣泛應(yīng)用，特別是在生活領(lǐng)域，被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)等常見電器。充電器按設(shè)計(jì)電路工作頻率來分，可分為工頻機(jī)和高頻機(jī)。工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設(shè)計(jì)，機(jī)器內(nèi)部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大，一般在帶載較大運(yùn)行時(shí)存在較小噪聲，但該機(jī)型在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境條件中耐抗性能較強(qiáng)，可靠性及穩(wěn)定性均比高頻機(jī)強(qiáng)。而高頻機(jī)是以微處理器(CPU蕊片)作為處理控制中心，是把繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中，以軟件程序的方式來控制UPS的運(yùn)行。

（來源：文章屋網(wǎng) ）