導(dao)語：如何才能寫好一篇(pian)半導(dao)體器件的可靠(kao)性(xing)，這就需要(yao)搜(sou)集整理更多(duo)的資(zi)料和文獻，歡迎閱讀由公務(wu)員之家整理的十篇(pian)范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】塑封；器件；質量(liang)與可靠性

引言

塑封半導體器件特別是貼片塑封半導體器件以其體積小、重量輕的優勢，滿足了航天武器系統小型化的需求，逐漸被用來替代金屬或陶瓷封裝的分立半導體器件。受到封裝材料、禁運和進貨渠道的限制，裝機的塑封半導體器件（以下簡稱塑封器件）質量等級多為工業級。器件小型化和高集成度的飛速發展，受到質量保證能力的局限和滯后的影響，有許多器件在裝機之前還沒有手段進行相關的可靠性工(gong)作，其質量存在較大隱患。

近年來，國(guo)(guo)內元(yuan)器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)機(ji)構逐漸意識到塑封半導體器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)對整機(ji)的(de)(de)(de)影響，開(kai)展(zhan)了(le)專題研(yan)究和試驗，結(jie)合(he)試驗情況(kuang)參(can)考(kao)國(guo)(guo)際行業(ye)標準(zhun)，對GJB4027-2000《軍用(yong)電(dian)子元(yuan)器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)破壞性(xing)物理(li)分析(xi)方法》進行了(le)修(xiu)訂(ding)，在GJB4027A-2006中增加了(le)貼片(pian)塑封電(dian)路的(de)(de)(de)DPA，重要武(wu)器(qi)(qi)(qi)型號(hao)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)保證(zheng)大綱(gang)中都(dou)明確了(le)對不(bu)能(neng)進行補充篩選的(de)(de)(de)低等級器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)（包(bao)括塑封器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)）要制定相應的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)保證(zheng)方案，通過一些可(ke)(ke)行的(de)(de)(de)試驗項目來考(kao)核(he)器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)，考(kao)核(he)合(he)格的(de)(de)(de)器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)才允許裝機(ji)使(shi)用(yong)，避免有質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)隱患的(de)(de)(de)器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)使(shi)用(yong)到武(wu)器(qi)(qi)(qi)系統上，提高了(le)武(wu)器(qi)(qi)(qi)系統的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)與可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)。

1 塑封器(qi)件的(de)供應質量水平

塑(su)封(feng)器(qi)件(jian)(jian)從價格、體(ti)積(ji)與金屬和陶瓷封(feng)裝相比都(dou)存在巨大的(de)優(you)勢(shi)，但塑(su)封(feng)器(qi)件(jian)(jian)的(de)供應質(zhi)量水(shui)平不能完全按(an)照常規(gui)的(de)質(zhi)量等(deng)級來進行衡量。

在(zai)IPC-M-109中(zhong)定(ding)(ding)義了潮濕(shi)(shi)敏(min)感(gan)性元件，規定(ding)(ding)了由潮濕(shi)(shi)可透材料所制造的(de)非氣密性包裝的(de)分(fen)類程序，塑料器件為潮濕(shi)(shi)敏(min)感(gan)器件。在(zai)IPC/JEDEC J-STD-033標準中(zhong)，潮濕(shi)(shi)敏(min)感(gan)器件從低到高(gao)共分(fen)為8級，分(fen)級、儲存環境和(he)壽(shou)命如下：

1級：溫(wen)度(du)≤30℃、濕度(du)85%，無(wu)限；

2級(ji)：溫度≤30℃、濕度60%，1年；

2a級：溫度(du)≤30℃、濕(shi)度(du)60%，4周；

3級：溫度(du)≤30℃、濕度(du)60%，168h；

4級：溫度(du)≤30℃、濕度(du)60%，72h；

5級(ji)：溫度(du)≤30℃、濕度(du)60%，48h；

5a級：溫(wen)度(du)(du)≤30℃、濕度(du)(du)60%，24h；

6級：溫度(du)≤30℃、濕度(du)60%，時間在標簽上(shang)。

在(zai)一定的(de)儲存環境條件下，潮濕(shi)敏(min)(min)感(gan)器件的(de)潮濕(shi)敏(min)(min)感(gan)等(deng)級越低，可靠性(xing)就越有保障，所(suo)以塑封器件的(de)供應(ying)質量水平(ping)用潮濕(shi)敏(min)(min)感(gan)等(deng)級來(lai)衡量更貼切。

2 塑封(feng)器件的失(shi)效(xiao)模(mo)式

2.1 失(shi)效部位(wei)和(he)失(shi)效原(yuan)因

2.1.1 芯(xin)片和內互聯

（1）水汽和離子導致(zhi)的化(hua)學腐蝕(shi)；生產過程控制不良導致(zhi)的沾(zhan)污；水汽、偏(pian)壓(ya)和暴露的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)導致(zhi)的枝晶生長；鋁金(jin)(jin)(jin)屬(shu)化(hua)層中的電流密度(du)導致(zhi)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)遷移(yi)；不同(tong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)間(jian)的界(jie)面反應導致(zhi)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物；引(yin)腳暴露在氧氣中化(hua)學反應導致(zhi)氧化(hua)；

（2）因引線鍵合(he)不良(liang)、引線不良(liang)，熱沖(chong)擊、機(ji)械沖(chong)擊或(huo)振動(dong)過應力引起(qi)的(de)(de)芯片(pian)裂紋、分層(ceng)，鍵合(he)點偏(pian)離、腐蝕或(huo)電遷(qian)移使(shi)(shi)內互聯不良(liang)和注塑使(shi)(shi)引線鍵合(he)損傷導(dao)致的(de)(de)開(kai)路(lu)；

（3）工藝過程控制不良(liang)產生(sheng)的顆(ke)粒、多余的內互連線以及(ji)金(jin)屬化遷移(yi)和枝晶生(sheng)長導(dao)致的短路(lu)；

（4）因過電(dian)應力、ESD、輻照和高(gao)溫環境導(dao)致的功能喪失或退化。

2.1.2 封(feng)裝和引線

（1）鹽和惡(e)劣氣氛導(dao)(dao)致(zhi)的(de)腐蝕；封裝廠工(gong)藝(yi)不良導(dao)(dao)致(zhi)的(de)多孔(kong)/針孔(kong)；劣質鍍層、惡(e)劣氣氛導(dao)(dao)致(zhi)的(de)可(ke)焊性(xing)差；

（2）高溫環境(jing)、惡(e)劣(lie)氣氛(fen)、使用清潔劑導(dao)致(zhi)標志不清；在(zai)熱沖(chong)擊或貯存過程中，水分(fen)(fen)子沿微孔滲透到封裝(zhuang)材料中導(dao)致(zhi)芯片(pian)與模塑化合(he)物間(jian)任何可測(ce)量的(de)分(fen)(fen)層、引(yin)出端(duan)引(yin)線鍵合(he)區的(de)任何分(fen)(fen)層、大于引(yin)腳內(nei)部長度2/3的(de)分(fen)(fen)層；

（3）焊接期間吸收的潮氣(qi)膨脹（灌封的封裝）、工藝控制不良、熱沖擊導(dao)致分(fen)層、裂(lie)開(kai)或(huo)“爆(bao)米花”效(xiao)應；

（4）引線/封(feng)裝(zhuang)密封(feng)工(gong)藝(yi)控制不良和振動、溫度循(xun)環造成機械疲勞(lao)。

2.2 篩選中(zhong)的失效情況(kuang)

對17種(zhong)塑(su)封器(qi)件(jian)可靠性試驗后(hou)進行(xing)統計(ji)發現(xian)：35批(pi)共1265只(zhi)器(qi)件(jian)在(zai)經歷了外(wai)觀、溫度(du)沖擊、聲學掃描電子(zi)顯(xian)微(wei)鏡（SEM）（以下簡稱聲掃）、結(jie)構(gou)分析等試驗項目之(zhi)后(hou)，有738只(zhi)器(qi)件(jian)聲掃不合(he)格，淘汰率為(wei)58.34%。其(qi)中584只(zhi)為(wei)引(yin)出端引(yin)線鍵(jian)合(he)區存(cun)在(zai)分層，132只(zhi)為(wei)芯片與封裝材(cai)料之(zhi)間存(cun)在(zai)分層，22只(zhi)篩選合(he)格后(hou)進行(xing)結(jie)構(gou)分析發現(xian)引(yin)線從塑(su)封材(cai)料完全剝離。

2.3 使用中的失效情況

對使(shi)用(yong)中塑(su)封器件(jian)失效(xiao)統(tong)計發(fa)現：引線(xian)框架(jia)和封裝(zhuang)材料界(jie)面在外(wai)鍵合點(dian)(dian)處分(fen)層(ceng)、使(shi)得金絲外(wai)鍵合點(dian)(dian)拉脫(tuo)占失效(xiao)總數(shu)的42.9%；內壓(ya)焊絲與外(wai)引出(chu)管(guan)腳之(zhi)間壓(ya)焊點(dian)(dian)脫(tuo)落占失效(xiao)總數(shu)的28.6%；封裝(zhuang)破裂占失效(xiao)總數(shu)的28.6%。

2.4 塑封(feng)器件的主要失效模式

封裝與引(yin)線分層、裂開或“爆米花(hua)”效(xiao)應導致的(de)參數退(tui)化和功(gong)能失效(xiao)，失效(xiao)機理為(wei)水汽滲透和焊接期(qi)間吸(xi)收的(de)潮氣膨(peng)脹(zhang)。

3 塑(su)封器(qi)件的質量保證(zheng)措施

（1）盡(jin)量選用潮濕敏感等級低的塑封(feng)器件。

（2）制(zhi)定合適的(de)質量保(bao)證方(fang)(fang)案，在質量保(bao)證方(fang)(fang)案中考慮對器(qi)件(jian)承受潮氣能(neng)(neng)力(li)的(de)試驗(yan)項目及(ji)試驗(yan)后(hou)不合格情況的(de)判別，如：溫度沖擊試驗(yan)、聲掃試驗(yan)；關(guan)鍵部位的(de)器(qi)件(jian)建(jian)議(yi)增加結構分析；因高溫貯存(cun)試驗(yan)可能(neng)(neng)導致器(qi)件(jian)引(yin)腳氧化或引(yin)起過多的(de)金屬(shu)間增生而降低引(yin)腳的(de)可焊(han)性，建(jian)議(yi)取消。

（3）開展塑封器(qi)件(jian)質量保證能(neng)力建(jian)設(she)，提高塑封器(qi)件(jian)的(de)試驗能(neng)力并逐步(bu)開展塑封器(qi)件(jian)的(de)補充篩(shai)選工(gong)作。

（4）改(gai)善器(qi)(qi)(qi)件(jian)的儲(chu)存(cun)環境，盡量采用器(qi)(qi)(qi)件(jian)的原包裝或抽真空防潮包裝儲(chu)存(cun)器(qi)(qi)(qi)件(jian)，避(bi)免器(qi)(qi)(qi)件(jian)長期暴露在大氣中吸附(fu)潮氣從而降低(di)使(shi)用壽命(ming)和可靠性，同時在器(qi)(qi)(qi)件(jian)裝袋儲(chu)存(cun)之前(qian)進行(xing)適(shi)當烘干(gan)。

（5）回收退庫(ku)(ku)的(de)器(qi)件要(yao)先進行烘干處理，再(zai)密(mi)(mi)(mi)封后(hou)在(zai)規(gui)定(ding)的(de)環(huan)(huan)境中儲(chu)存(cun)(cun)(cun)，記錄密(mi)(mi)(mi)封日期(qi)。塑封器(qi)件密(mi)(mi)(mi)封在(zai)干燥袋內的(de)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)時間（庫(ku)(ku)存(cun)(cun)(cun)壽命）是(shi)從密(mi)(mi)(mi)封之(zhi)日起12個月。庫(ku)(ku)存(cun)(cun)(cun)元(yuan)器(qi)件發放后(hou)，對剩余的(de)器(qi)件應重新抽(chou)真空密(mi)(mi)(mi)封包裝(zhuang)，庫(ku)(ku)存(cun)(cun)(cun)環(huan)(huan)境至少應滿(man)足標準規(gui)定(ding)的(de)I類環(huan)(huan)境要(yao)求。

（6）監控塑(su)封(feng)器件裝機(ji)前開袋后在大氣(qi)環境中的(de)(de)暴(bao)露時間，不(bu)要超過(guo)該器件潮濕(shi)敏感分類等級規(gui)定的(de)(de)最(zui)長暴(bao)露時間。器件從(cong)庫房到烘干設備，再到被(bei)裝入密(mi)封(feng)袋內，整個過(guo)程(cheng)都(dou)要采用嚴格的(de)(de)防靜電措施；在周轉過(guo)程(cheng)中應(ying)避免(mian)器件的(de)(de)引腳受到損傷(shang)。

（7）塑封器件在焊(han)裝之前應(ying)進(jin)行烘干處理(li)，去除(chu)器件內(nei)部的潮(chao)氣，避免因內(nei)部潮(chao)氣導致焊(han)接過程中出現熱效(xiao)應(ying)蒸汽膨脹。

（8）做好(hao)器(qi)件焊裝(zhuang)之后(hou)的(de)防護工作，避免器(qi)件焊裝(zhuang)后(hou)暴露在空(kong)氣之中的(de)時間太長(chang)而受潮失效(xiao)。

4 結束語

塑(su)封器(qi)件的(de)質(zhi)量與(yu)(yu)可(ke)靠性受到國內外可(ke)靠性保障行(xing)業機構(gou)和(he)專家的(de)重視，逐步開(kai)展了(le)(le)專項的(de)研究和(he)試(shi)驗(yan)工作(zuo)，取得了(le)(le)可(ke)喜的(de)成果，國內已具備了(le)(le)進(jin)行(xing)塑(su)封器(qi)件補充篩選和(he)進(jin)行(xing)結構(gou)分(fen)析的(de)能(neng)力和(he)手段。但在(zai)塑(su)封器(qi)件的(de)質(zhi)量與(yu)(yu)可(ke)靠性控制方(fang)面還沒有形(xing)成一(yi)個統一(yi)共(gong)識，希望通過(guo)共(gong)同努力，使塑(su)封器(qi)件的(de)質(zhi)量與(yu)(yu)可(ke)靠性工作(zuo)取得突(tu)破性進(jin)展。

參考文獻：

[1]NASA/TP-2003-212244.《塑封微(wei)電路（PEM）選(xuan)擇、篩(shai)選(xuan)和鑒(jian)定指南(nan)》.

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

[3]IPC/JEDECJ-STD-033.潮(chao)濕/回流敏感性SMD的處(chu)理、包(bao)裝、裝運和(he)使用標準.

篇2

【關鍵詞】分立器件 半導體器件 失(shi)效 測(ce)試(shi)

半導體(ti)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)失(shi)(shi)效(xiao)通(tong)常是指性能正常的(de)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)，經(jing)過(guo)一定的(de)使用或(huo)可靠(kao)性應(ying)力試(shi)驗后，其電參數或(huo)物理性能不再符合原設(she)計(ji)(ji)制(zhi)造規定的(de)要(yao)求(qiu)。理論上(shang)講，半導體(ti)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)壽命很(hen)長，但(dan)由(you)于(yu)各種(zhong)原因(yin)，使一些半導體(ti)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)早(zao)期失(shi)(shi)效(xiao)。半導體(ti)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)可靠(kao)性，不僅取決(jue)于(yu)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)本(ben)身(shen)固有的(de)可靠(kao)性因(yin)素，而且取決(jue)于(yu)用戶電路的(de)設(she)計(ji)(ji)、裝配(pei)、操作、環境等(deng)，在測試(shi)篩選(xuan)和老煉環節，也(ye)有很(hen)多因(yin)素對器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)可靠(kao)性造成影(ying)響(xiang)，為了預(yu)防(fang)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)失(shi)(shi)效(xiao)，采(cai)取必要(yao)的(de)預(yu)防(fang)措(cuo)施也(ye)至關重要(yao)。

1 分(fen)立器(qi)件的(de)主要失效模式(shi)

分立器件的主要失效(xiao)(xiao)模式包括電(dian)(dian)參數(shu)漂移、短(duan)路、開路、間歇(xie)性失效(xiao)(xiao)四種，在(zai)測(ce)試當中，最為常見的失效(xiao)(xiao)模式為電(dian)(dian)參數(shu)漂移，即參數(shu)超差，主要表現(xian)有(you)擊穿電(dian)(dian)壓下降、漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)增大、飽和壓降增大、直流(liu)放大倍數(shu)退(tui)化、溝道(dao)漏(lou)電(dian)(dian)、表面(mian)漏(lou)電(dian)(dian)、歐(ou)姆接觸退(tui)化等。

2 分(fen)立器件的主要失效原因

引起(qi)分立器(qi)件失(shi)(shi)效的(de)主要原(yuan)因有兩類，一(yi)種是由(you)于器(qi)件本身存在導(dao)致(zhi)失(shi)(shi)效的(de)缺(que)陷，另一(yi)種是由(you)于使(shi)用不(bu)當而造(zao)成的(de)器(qi)件失(shi)(shi)效。其中第一(yi)類原(yuan)因包(bao)括：表(biao)面沾污、材料缺(que)陷、管殼質量差、封(feng)焊不(bu)良(liang)、工藝過程中靜電(dian)損(sun)傷(shang)(shang)、金(jin)屬(shu)(shu)化電(dian)遷移(yi)、氧化層缺(que)陷、金(jin)屬(shu)(shu)化不(bu)良(liang)、表(biao)面劃傷(shang)(shang)等；第二類原(yuan)因包(bao)括：電(dian)路設計不(bu)當造(zao)成的(de)過流、過壓、過功率(lv)現(xian)象，機械(xie)應力導(dao)致(zhi)的(de)器(qi)件損(sun)傷(shang)(shang)、脫落(luo)、開(kai)裂等，焊接溫度(du)過高(gao)、時(shi)間過長引起(qi)的(de)失(shi)(shi)效，防靜電(dian)措施(shi)不(bu)到位(wei)引起(qi)的(de)靜電(dian)損(sun)傷(shang)(shang)，人員(yuan)缺(que)乏足夠了解器(qi)件而超應力使(shi)用等。

3 測試中預防(fang)失效的措施(shi)

微電子器件的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)篩(shai)選是(shi)(shi)對其質量控(kong)制的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重要環節(jie)，涉(she)及到(dao)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)標準(zhun)、測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)原理、以及具體的(de)(de)(de)實(shi)現(xian)方法(fa)，并充分考慮測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)(de)真(zhen)實(shi)性、準(zhun)確(que)性，對于(yu)在測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)過程(cheng)中(zhong)表現(xian)出的(de)(de)(de)失效(xiao)現(xian)象進(jin)行分析是(shi)(shi)非常必要的(de)(de)(de)，失效(xiao)的(de)(de)(de)原因是(shi)(shi)復雜和多樣的(de)(de)(de)，如何確(que)保器件在測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)篩(shai)選過程(cheng)中(zhong)不會因為該環節(jie)的(de)(de)(de)某些因素而導(dao)致(zhi)失效(xiao)，對此，我(wo)們提出以下(xia)預防措(cuo)施：

（1）器(qi)件(jian)(jian)應在規定(ding)的環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)條件(jian)(jian)下測(ce)試(shi)，GJB548B-2005《微電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)(jian)試(shi)驗(yan)(yan)方法和程序(xu)》規定(ding)電(dian)測(ce)試(shi)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)溫度要(yao)求：（20～28）℃，其他(ta)試(shi)驗(yan)(yan)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)溫度要(yao)求：（15～35）℃，環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)氣(qi)壓（86～106）KPa；GJB360B-2009《電(dian)子(zi)及(ji)電(dian)氣(qi)元件(jian)(jian)試(shi)驗(yan)(yan)方法》規定(ding)試(shi)驗(yan)(yan)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)溫度要(yao)求：（15～35）℃，相對濕度20%～80%，環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)氣(qi)壓（86～106）KPa，另外(wai)，不同器(qi)件(jian)(jian)的資料手(shou)冊上詳(xiang)細規定(ding)的測(ce)試(shi)條件(jian)(jian)，在測(ce)試(shi)時(shi)(shi)(shi)，確(que)保環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)達到器(qi)件(jian)(jian)資料和標準規定(ding)的要(yao)求，另外(wai)，對于一(yi)些特(te)殊(shu)(shu)參數，在測(ce)試(shi)時(shi)(shi)(shi)需要(yao)注意其要(yao)求的特(te)殊(shu)(shu)條件(jian)(jian)，如暗電(dian)流(liu)，是指(zhi)光電(dian)二極(ji)管在無(wu)光照(zhao)條件(jian)(jian)下的反向(xiang)電(dian)流(liu)，該(gai)電(dian)流(liu)受光照(zhao)影(ying)響(xiang)大，在測(ce)試(shi)時(shi)(shi)(shi)應采(cai)取措施使測(ce)試(shi)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)中無(wu)光照(zhao)。

（2）器(qi)件(jian)(jian)不應承受會產生器(qi)件(jian)(jian)最大額定(ding)的工(gong)作條(tiao)件(jian)(jian)，避(bi)免引線誤接、反接、短(duan)路，在(zai)測(ce)(ce)試(shi)前，仔細閱讀資料明(ming)確器(qi)件(jian)(jian)管(guan)腳(jiao)，確保對應管(guan)腳(jiao)連(lian)接正確，在(zai)參數設置時，注意參數的測(ce)(ce)試(shi)順序，將可(ke)能(neng)產生大電流或高(gao)電壓的參數排在(zai)后面(mian)并(bing)設置測(ce)(ce)試(shi)失效退出模(mo)式。

（3）防止因儀(yi)(yi)器(qi)設備開啟和關(guan)(guan)斷時產生的浪涌(yong)電流加在(zai)器(qi)件(jian)上，在(zai)儀(yi)(yi)器(qi)開關(guan)(guan)電源時，確保適配器(qi)測試工位上沒有(you)器(qi)件(jian)。

（4）用(yong)四線開爾文法消除附加電(dian)(dian)阻(zu)和附加壓降，對(dui)于(yu)一些低電(dian)(dian)阻(zu)或大(da)電(dian)(dian)流(liu)回路中(zhong)的(de)微小電(dian)(dian)壓變(bian)化，都需要采用(yong)四線開爾文法確保(bao)排除測試接線上的(de)電(dian)(dian)阻(zu)和壓降對(dui)測試帶來的(de)誤(wu)差。

（5）測(ce)試截(jie)止(zhi)電(dian)流小的器件時，要注意(yi)采取措施保證測(ce)試夾具(ju)與測(ce)試儀器連(lian)接電(dian)路(lu)的寄(ji)生(sheng)電(dian)流或外部漏電(dian)流遠小于(yu)被測(ce)器件的截(jie)止(zhi)電(dian)流。

（6）在測試過程中(zhong)嚴(yan)格(ge)執行(xing)防(fang)靜(jing)(jing)電(dian)措施(shi)，定期測試防(fang)靜(jing)(jing)電(dian)手環等(deng)防(fang)靜(jing)(jing)電(dian)措施(shi)是否符合標準要求，確保器(qi)件不受到靜(jing)(jing)電(dian)的損傷。

（7）對器(qi)件進行(xing)功(gong)率老(lao)化(hua)時(shi)注意電(dian)(dian)流電(dian)(dian)壓(ya)要緩慢(man)加減(jian)，不允許在(zai)帶(dai)電(dian)(dian)條件下(xia)插拔器(qi)件。對于(yu)高頻器(qi)件，尤其是在(zai)同(tong)一個(ge)老(lao)化(hua)板(ban)上多(duo)只器(qi)件相互(hu)影響，更(geng)容易產(chan)生自激和振蕩，試驗臺和老(lao)化(hua)板(ban)要有(you)防振蕩措施，以避免由(you)于(yu)振蕩產(chan)生大的浪涌電(dian)(dian)流或電(dian)(dian)壓(ya)造成器(qi)件瞬時(shi)過(guo)功(gong)率燒(shao)毀(hui)。

（8）在電測(ce)試(shi)和其他試(shi)驗(yan)中，保持規范(fan)操(cao)作(zuo)，避免由于插拔或者轉接器件時(shi)造成器件的機械損傷，或者管(guan)腳斷裂。

（9）在(zai)測試中(zhong)有(you)的(de)(de)產品手(shou)冊編寫的(de)(de)不夠規范和詳細，在(zai)遇到判據(ju)不足的(de)(de)情(qing)況下，及時(shi)與客(ke)戶溝通確認判據(ju)，例如(ru)很(hen)多產品手(shou)冊只提供了25℃的(de)(de)參(can)(can)數(shu)判據(ju)，并沒(mei)有(you)提供高低溫(wen)條(tiao)件(jian)下的(de)(de)判據(ju)，而漏電(dian)流，傳(chuan)輸比等參(can)(can)數(shu)受溫(wen)度(du)影響較(jiao)大(da)，并不能依據(ju)常(chang)溫(wen)判據(ju)判定。

參考文獻

[1]孔學(xue)東，恩云(yun)飛.電子元器件(jian)失效分(fen)析(xi)與典型案例[M].北京(jing)：國(guo)防(fang)工業出版社，2006.

[2]吉田弘之.電子(zi)元器件的故障(zhang)原(yuan)因及其對策[M].北京：中國標準出(chu)版(ban)社，2004.

作者簡介

齊增亮（1981-），男(nan)，陜(shan)西省(sheng)富平(ping)縣人。碩士研(yan)究生(sheng)學歷(li)。現為(wei)陜(shan)西省(sheng)電子(zi)信息產品(pin)監(jian)督(du)檢驗院工(gong)程師，從事(shi)電子(zi)產品(pin)檢測(ce)工(gong)作。

篇3

靜電(dian)(dian)(dian)(dian)。集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)是(shi)一(yi)種微型電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)器(qi)件或部件。采用(yong)一(yi)定(ding)的(de)工藝，把(ba)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)中(zhong)所(suo)(suo)需的(de)晶(jing)(jing)體管、電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)容和電(dian)(dian)(dian)(dian)感等元件及布線互連(lian)一(yi)起(qi)，制(zhi)作(zuo)在(zai)一(yi)小(xiao)塊(kuai)或幾(ji)小(xiao)塊(kuai)半導(dao)體晶(jing)(jing)片或介(jie)質基(ji)(ji)片上，然后封裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)管殼(ke)內，成(cheng)為具(ju)有所(suo)(suo)需電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)功(gong)能(neng)的(de)微型結構；其中(zhong)所(suo)(suo)有元件在(zai)結構上已組成(cheng)一(yi)個(ge)整體，使電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)元件向著微小(xiao)型化、低功(gong)耗、智能(neng)化和高可(ke)靠性方面邁進了一(yi)大(da)步。它在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)中(zhong)用(yong)字母(mu)“IC”表示。集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)發明者(zhe)為杰克·基(ji)(ji)爾(er)比（基(ji)(ji)于(yu)(yu)鍺（Ge）的(de)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)）和羅伯(bo)特-諾伊(yi)思（基(ji)(ji)于(yu)(yu)硅（Si）的(de)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)）。當今半導(dao)體工業大(da)多數應(ying)用(yong)的(de)是(shi)基(ji)(ji)于(yu)(yu)硅的(de)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)。

集成電(dian)(dian)路(lu)是20世紀50年代后(hou)(hou)期到(dao)60年展起來的(de)一(yi)種新(xin)型半導體(ti)器件。它(ta)(ta)是經過氧化、光(guang)刻、擴散、外延、蒸(zheng)鋁(lv)等(deng)半導體(ti)制造工藝(yi)，把構成具有一(yi)定功能(neng)(neng)的(de)電(dian)(dian)路(lu)所需的(de)半導體(ti)、電(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)容等(deng)元(yuan)件及它(ta)(ta)們之間的(de)連接(jie)導線全部集成在一(yi)小塊硅片(pian)上(shang)，然后(hou)(hou)焊接(jie)封裝在一(yi)個(ge)管殼內的(de)電(dian)(dian)子(zi)器件。其(qi)封裝外殼有圓殼式(shi)、扁平式(shi)或雙列(lie)直插式(shi)等(deng)多(duo)種形式(shi)。集成電(dian)(dian)路(lu)技術包括芯片(pian)制造技術與設(she)(she)計(ji)技術，主要(yao)體(ti)現在加工設(she)(she)備，加工工藝(yi)，封裝測(ce)試，批量生(sheng)產及設(she)(she)計(ji)創新(xin)的(de)能(neng)(neng)力(li)上(shang)。

（來源：文章屋網 ）

篇4

[關鍵詞]電力電子技(ji)術；逆(ni)變器；拓撲結構；軟開關；控制

前言

隨(sui)著(zhu)(zhu)科學技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)又與(yu)現(xian)(xian)代(dai)控制理(li)論、材料科學、電(dian)(dian)機(ji)工(gong)程、微電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等許(xu)多領域(yu)密切相關。隨(sui)著(zhu)(zhu)電(dian)(dian)力(li)半(ban)導(dao)體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，DC-AC逆變(bian)(bian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)廣泛(fan)的(de)(de)(de)應用于航空、航天(tian)、航海等重要(yao)領域(yu)，特別是(shi)隨(sui)著(zhu)(zhu)石油、天(tian)然氣等主(zhu)要(yao)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)日益(yi)緊(jin)張，新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)和利(li)用越來越受到人們(men)的(de)(de)(de)重視。因為(wei)(wei)(wei)DC-AC逆變(bian)(bian)器(qi)可以實現(xian)(xian)將蓄電(dian)(dian)池(chi)、太陽能(neng)和燃料電(dian)(dian)池(chi)等其他新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)化為(wei)(wei)(wei)交流能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，這對將直流轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)(wei)(wei)交流的(de)(de)(de)逆變(bian)(bian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)更(geng)是(shi)起著(zhu)(zhu)至關重要(yao)的(de)(de)(de)作用。電(dian)(dian)力(li)半(ban)導(dao)體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展對電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展有(you)著(zhu)(zhu)極(ji)為(wei)(wei)(wei)重要(yao)的(de)(de)(de)作用，因此，電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展史是(shi)以電(dian)(dian)力(li)半(ban)導(dao)體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展為(wei)(wei)(wei)基礎和主(zhu)線的(de)(de)(de)。

1、電力電子技術簡介

電(dian)(dian)力(li)(li)(li)電(dian)(dian)子技術(shu)是(shi)一種高新(xin)技術(shu)，它是(shi)利用電(dian)(dian)力(li)(li)(li)半(ban)導體器件對(dui)(dui)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)的(de)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、頻(pin)率(lv)、相位、相數等進行變換和控(kong)制(zhi)的(de)技術(shu)。是(shi)以電(dian)(dian)力(li)(li)(li)為(wei)對(dui)(dui)象，以微電(dian)(dian)子技術(shu)、自動控(kong)制(zhi)技術(shu)為(wei)手段(duan)，研究電(dian)(dian)力(li)(li)(li)在產生、輸送、分配、變換、應(ying)用等過程中進行電(dian)(dian)力(li)(li)(li)再加工的(de)技術(shu)。

1、1電(dian)力(li)電(dian)子技術(shu)與(yu)綠色能(neng)源

電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子技術(shu)是(shi)(shi)高效節能(neng)技術(shu)，電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機調速節能(neng)和(he)照明燈(deng)節能(neng)是(shi)(shi)兩大節能(neng)重點。發(fa)展并推(tui)廣應用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)（綠色汽(qi)車(che)），是(shi)(shi)改善大氣環境的(de)(de)重要手段(duan)。利(li)用(yong)(yong)風能(neng)、太陽能(neng)、潮汐能(neng)、地熱能(neng)等綠色能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)，可避(bi)免火力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)導(dao)致的(de)(de)嚴重污(wu)染。將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)網交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)變成(cheng)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)儲存，然(ran)后將(jiang)(jiang)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)逆變成(cheng)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)供(gong)負載使用(yong)(yong)，均與電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子技術(shu)密(mi)切相(xiang)關。電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子技術(shu)提供(gong)了各(ge)種有(you)(you)源(yuan)功率因數(shu)校(xiao)正和(he)有(you)(you)源(yuan)濾波裝置、動(dong)態無功補償裝置等，在電(dian)(dian)(dian)(dian)網環境和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁環境保護方面起到(dao)相(xiang)當大的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。

隨著信息電(dian)子技(ji)術、微(wei)型電(dian)子計(ji)算機、超大規(gui)模(mo)集成電(dian)路以(yi)及計(ji)算機輔助設(she)計(ji)的(de)廣泛應用，電(dian)力電(dian)子技(ji)術如虎添翼，得到了蓬勃的(de)發(fa)展(zhan)。目前(qian)，電(dian)力電(dian)子技(ji)術已成為工業化(hua)國家(jia)經濟領域中不可缺(que)少的(de)基礎技(ji)術和重(zhong)要手段(duan)。由(you)于(yu)環境、能源(yuan)、社會高效化(hua)等要求，電(dian)力電(dian)子成套裝(zhuang)置(zhi)正(zheng)向著以(yi)下(xia)幾(ji)個方面發(fa)展(zhan)：

⑴高(gao)性能(neng)(neng)化(hua)(hua)：電(dian)力電(dian)子成(cheng)套裝(zhuang)置(zhi)的高(gao)性能(neng)(neng)化(hua)(hua)內容十分(fen)廣(guang)泛(fan)。對于(yu)大(da)容量裝(zhuang)置(zhi)，采用多(duo)(duo)重化(hua)(hua)和(he)多(duo)(duo)機(ji)并聯；降(jiang)低裝(zhuang)置(zhi)自身(shen)損耗；實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)率(lv)化(hua)(hua)；采用損耗――功(gong)率(lv)密度考(kao)核裝(zhuang)置(zhi)效(xiao)率(lv)；裝(zhuang)置(zhi)實(shi)現(xian)自動(dong)調諧或自動(dong)化(hua)(hua)、遙控和(he)遠控。

⑵標準(zhun)化(hua)：電(dian)力電(dian)子成(cheng)(cheng)套(tao)裝(zhuang)置的備(bei)品、備(bei)件將系列化(hua)、標準(zhun)化(hua)。超大(da)功率集成(cheng)(cheng)電(dian)路將簡化(hua)成(cheng)(cheng)套(tao)裝(zhuang)置的工作量。

⑶智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)：二十一世紀將誕(dan)生(sheng)全智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)成(cheng)套(tao)裝置(zhi)。智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)包括(kuo)兩個方面(mian)，即盡(jin)量減少(shao)硬件(jian)(jian)，實現(xian)硬件(jian)(jian)軟件(jian)(jian)化(hua)(hua)；另一方面(mian)，采(cai)用智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器件(jian)(jian)和其(qi)它智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)部件(jian)(jian)，集成(cheng)化(hua)(hua)是(shi)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)的基礎(chu)。

⑷全(quan)數字化控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)：90年(nian)代已經采用32位DSP，二十一(yi)世紀(ji)全(quan)數字控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)的應用將(jiang)更加廣泛深(shen)入，甚至取代摸控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)。近幾(ji)年(nian)來，各(ge)種現代控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)理論、專家系統、模(mo)糊(hu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)及(ji)神經元(yuan)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)等都是發(fa)展(zhan)的熱點，將(jiang)使電(dian)力電(dian)子(zi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)技術發(fa)展(zhan)到一(yi)個(ge)嶄(zhan)新的階段(duan)。

⑸系統(tong)化：電(dian)力電(dian)子技(ji)術及其相關技(ji)術的(de)(de)發展(zhan)，已(yi)經(jing)擺脫了局部環節的(de)(de)孤立發展(zhan)，而(er)注意(yi)到整體(ti)優(you)勢，亦(yi)即將電(dian)網、整流器(qi)、逆變(bian)器(qi)、電(dian)動機(ji)、生產機(ji)械和控(kong)制系統(tong)等作為一(yi)個(ge)整體(ti)，從系統(tong)上進行考慮。這是二十一(yi)世紀必將實現的(de)(de)目標。

⑹綠色(se)化：電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子成(cheng)套裝置(zhi)所(suo)消(xiao)耗(hao)的(de)大(da)量無(wu)功(gong)功(gong)率及所(suo)產(chan)生的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流(liu)嚴重(zhong)地污(wu)染(ran)(ran)了電(dian)(dian)網。這種污(wu)染(ran)(ran)類似現代工業對地球的(de)污(wu)染(ran)(ran)。現在將越來越引起人們(men)的(de)重(zhong)視，治(zhi)理電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子成(cheng)套裝置(zhi)污(wu)染(ran)(ran)的(de)方法(fa)是設法(fa)補償無(wu)功(gong)功(gong)率和諧(xie)波(bo)，即采(cai)用無(wu)功(gong)功(gong)率靜(jing)止補償裝置(zhi)和電(dian)(dian)力有源濾波(bo)器。但更(geng)積(ji)極的(de)方法(fa)是使(shi)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子成(cheng)套裝置(zhi)具有所(suo)需的(de)功(gong)能，又不消(xiao)耗(hao)無(wu)功(gong)功(gong)率，不產(chan)生諧(xie)波(bo)，為此采(cai)用自換相(xiang)整流(liu)裝置(zhi)，并對其進行PWM控制(zhi)。

2、DC/AC逆變器用電力半導體器件(jian)的發展

DC-AC逆(ni)變(bian)(bian)技術能(neng)(neng)夠實現(xian)直(zhi)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)到(dao)交(jiao)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)的(de)(de)轉換(huan)(huan)(huan)(huan)，可以從蓄電(dian)池(chi)、太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)等直(zhi)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)變(bian)(bian)換(huan)(huan)(huan)(huan)得(de)到(dao)質量較高(gao)的(de)(de)、能(neng)(neng)滿(man)足負(fu)載對(dui)電(dian)壓和(he)(he)(he)頻(pin)率要(yao)求的(de)(de)交(jiao)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)。DC-AC逆(ni)變(bian)(bian)技術在交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)的(de)(de)傳(chuan)動、不間斷(duan)電(dian)源（UPS）、變(bian)(bian)頻(pin)電(dian)源、有源濾(lv)波(bo)(bo)器(qi)(qi)、電(dian)網(wang)無功補償器(qi)(qi)等許多場(chang)合(he)得(de)到(dao)了(le)廣泛(fan)的(de)(de)應用。DC-AC逆(ni)變(bian)(bian)技術的(de)(de)基(ji)本原理是(shi)通(tong)(tong)(tong)過半導(dao)(dao)體(ti)功率開(kai)關器(qi)(qi)件(jian)（例如SCR，GTO，GTR，IGBT和(he)(he)(he)功率MOSFET模(mo)塊等）的(de)(de)開(kai)通(tong)(tong)(tong)和(he)(he)(he)關斷(duan)作(zuo)用，把直(zhi)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)變(bian)(bian)換(huan)(huan)(huan)(huan)成交(jiao)流(liu)電(dian)能(neng)(neng)，因(yin)此(ci)是(shi)一種電(dian)能(neng)(neng)變(bian)(bian)換(huan)(huan)(huan)(huan)裝置。由于是(shi)通(tong)(tong)(tong)過半導(dao)(dao)體(ti)功率開(kai)關器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)開(kai)通(tong)(tong)(tong)和(he)(he)(he)關斷(duan)來實現(xian)電(dian)能(neng)(neng)轉換(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)，因(yin)此(ci)轉換(huan)(huan)(huan)(huan)效率比較高(gao)，但轉換(huan)(huan)(huan)(huan)輸出(chu)的(de)(de)波(bo)(bo)形卻很差，是(shi)含(han)有相當多諧(xie)波(bo)(bo)成分的(de)(de)方波(bo)(bo)。而(er)多數應用場(chang)合(he)要(yao)求逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)(qi)輸出(chu)的(de)(de)是(shi)理想的(de)(de)正(zheng)(zheng)弦波(bo)(bo)，因(yin)此(ci)如何利用半導(dao)(dao)體(ti)功率開(kai)關器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)開(kai)通(tong)(tong)(tong)和(he)(he)(he)關斷(duan)的(de)(de)轉換(huan)(huan)(huan)(huan)，使(shi)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)(qi)輸出(chu)正(zheng)(zheng)弦波(bo)(bo)和(he)(he)(he)準正(zheng)(zheng)弦波(bo)(bo)就(jiu)成了(le)DC-AC逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)(qi)技術發展中的(de)(de)一個主(zhu)要(yao)問題。今(jin)后(hou)，隨著(zhu)工(gong)業和(he)(he)(he)科(ke)學(xue)技術的(de)(de)發展，對(dui)電(dian)能(neng)(neng)質量的(de)(de)要(yao)求將越來越高(gao)，DC-AC逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)(qi)在這種變(bian)(bian)換(huan)(huan)(huan)(huan)中的(de)(de)作(zuo)用也會(hui)日益(yi)突顯出(chu)來。

3、逆變(bian)器(qi)的應用領域(yu)

1.以直(zhi)(zhi)流(liu)發電(dian)(dian)機、蓄(xu)電(dian)(dian)池、太陽能(neng)電(dian)(dian)池和燃料電(dian)(dian)池為主直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源的場合，如航空靜止(zhi)變流(liu)器(qi)（27V或270V DC/115V 400Hz AC）、通訊靜止(zhi)變流(liu)器(qi)（48V DC/220V 50Hz AC）；

2.以變頻(pin)(pin)或恒頻(pin)(pin)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)為主交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)且采用交-直-交變換方案的場合(he)，如飛(fei)機變速恒頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（變頻(pin)(pin)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)/115V 400Hz AC）、新型風力發電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（變頻(pin)(pin)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)/220V 50Hz AC）和變頻(pin)(pin)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（220V 50Hz DC/115V 400Hz AC或115V 400Hz AC/220V 50Hz AC）；

3.不(bu)間斷電源UPS中的(de)核心環節-逆變(bian)器；

 4.作為校(xiao)表(biao)臺(tai)產品的電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流(liu)標(biao)準源-電(dian)(dian)(dian)壓功率放(fang)大(da)器、電(dian)(dian)(dian)流(liu)功率放(fang)大(da)器。5）交流(liu)電(dian)(dian)(dian)機調速系統(tong)中(zhong)的核心環節―逆變器。

篇5

其它促進汽(qi)車電(dian)子(zi)發(fa)展的(de)原因還有，技(ji)(ji)術(shu)(shu)：隨著半導體技(ji)(ji)術(shu)(shu)進步，元件的(de)成本得(de)以(yi)下降；市場(chang)(chang)競爭：汽(qi)車制造商越來越多地將電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件作為其競爭的(de)優勢或武器(qi)(qi)；性能(neng)(neng)：電(dian)子(zi)產(chan)品可用(yong)來優化(hua)汽(qi)油(you)消耗(hao)和(he)提高引擎性能(neng)(neng)；法規要求：法例規定在點火器(qi)(qi)和(he)引擎控制系統中使用(yong)的(de)電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件必須(xu)有助于(yu)減(jian)少排放；安全性：安全功能(neng)(neng)如氣囊(nang)、ABS系統及應急呼叫系統等現已成為開拓市場(chang)(chang)的(de)工具。

技術選擇

汽車(che)工程(cheng)師傳(chuan)統(tong)以來(lai)一直依賴于微控制器 (MCU) 和(he)定制 ASIC產品來(lai)實(shi)現和(he)控制汽車(che)上的(de)(de)電子系統(tong)，以及擴展每一代汽車(che)電子的(de)(de)功能。但隨著部件數目越來(lai)越多、產品快速(su)推出(chu)市場的(de)(de)壓(ya)力越來(lai)越大，以及對性(xing)能的(de)(de)要(yao)求(qiu)越來(lai)越高，迫使工程(cheng)師需要(yao)找尋另外的(de)(de)技術(shu)，如低成本、低功耗及高可靠性(xing)的(de)(de)FPGA。

與MCU相比，FPGA為(wei)汽車設計人員提供更(geng)高(gao)的(de)性(xing)能和更(geng)多(duo)(duo)的(de)功能 (如I/O、可(ke)編程(cheng)邏輯(ji)等)。類似地，與ASIC產品相比，FPGA提供更(geng)低(di)的(de)成本和更(geng)高(gao)的(de)靈活性(xing)。與ASIC不(bu)同，一旦完(wan)成了詳細的(de)資(zi)格(ge)(ge)認(ren)證程(cheng)序，FPGA還能用于(yu)多(duo)(duo)種程(cheng)序或項(xiang)目(mu)中，協助設計人員爭取(qu)與汽車資(zi)格(ge)(ge)認(ren)證相關最多(duo)(duo)的(de)時間和資(zi)源運用。基(ji)于(yu)這(zhe)些及其它各種原(yuan)因，Gartner Dataquest市場(chang)研究(jiu)公司的(de)分析(xi)專家認(ren)為(wei)FPGA將是汽車電子產業中增長最快的(de)半導體環節，到(dao)2007年(nian)的(de)年(nian)復合增長率超過70%。

設計(ji)人(ren)員(yuan)已意識到采用指定的FPGA比ASIC享有更正面的優勢。例如，使用FPGA的設計(ji)人(ren)員(yuan)可以在設計(ji)完成后(hou)進行(xing)更改。事實上(shang)，已經投入使用的產品也可以進行(xing)升(sheng)級，并且不會導致(zhi)嚴重的資格認證問題。在產品開發周期壓力越來越大的市(shi)場環境下，廠(chang)家都不愿意冒風險，因此FPGA是(shi)很理想的解決方案。

Actel 的(de)目標(biao)解決方案(an)

Actel FPGA背后獲公(gong)認(ren)的(de)(de)(de)(de)技術能(neng)夠針對世界(jie)上最惡劣的(de)(de)(de)(de)環境，實現要求最嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)高(gao)可(ke)(ke)靠性(xing)應(ying)用。作為軍品(pin)和航天(tian)市(shi)場(chang)知名(ming)的(de)(de)(de)(de)供應(ying)商，Actel現可(ke)(ke)為集成(cheng)汽(qi)(qi)車系統設(she)計人員帶(dai)來高(gao)可(ke)(ke)靠性(xing)的(de)(de)(de)(de)FPGA產品(pin)。Actel 的(de)(de)(de)(de)FPGA能(neng)為那些(xie)要求高(gao)可(ke)(ke)靠性(xing)、固件(jian)錯誤免疫力、低功耗(hao)、高(gao)結溫、單(dan)芯(xin)片、低成(cheng)本及高(gao)設(she)計安全(quan)性(xing) (防(fang)設(she)計篡改) 的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車應(ying)用系統提供最佳的(de)(de)(de)(de)解決方(fang)案。Actel 備有廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)封(feng)裝(zhuang)品(pin)種，包括(kuo)芯(xin)片級封(feng)裝(zhuang) (CSP)、精密FBGA封(feng)裝(zhuang)及其它封(feng)裝(zhuang)器件(jian)，能(neng)夠將更多的(de)(de)(de)(de)邏輯(ji)封(feng)裝(zhuang)在更小的(de)(de)(de)(de)器件(jian)中，從而減少器件(jian)的(de)(de)(de)(de)占(zhan)位空間、提高(gao)效率和降低成(cheng)本。

Actel 目前(qian)已開發(fa)出豐富的FPGA解(jie)決方(fang)案，包括以(yi)下系列(lie)的特(te)選(xuan)器件(jian)：以(yi)Flash為基礎的ProASIC Plus 及以(yi)反熔絲為基礎的eX、SX-A和 MX系列(lie)。Actel 還在汽(qi)車(che)市場推出以(yi) Flash 為基礎的ProASIC 3 及最新的Fusion PSC (可(ke)編程系統芯片(pian))。Actel并(bing)同時提供廣泛系列(lie)的IP以(yi)支持大多數(shu)汽(qi)車(che)標(biao)準。

Actel 的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)電(dian)子(zi)解(jie)決方案非常適用(yong)(yong)于(yu)實(shi)現車(che)(che)載信(xin)息通信(xin)系(xi)統(tong)(tong)、信(xin)息娛樂系(xi)統(tong)(tong)和(he)(he)各(ge)種車(che)(che)體控制功能(neng)(neng)，以(yi)及(ji)引(yin)擎倉內(nei)(nei)的(de)(de)驅(qu)動控制和(he)(he)安全(quan)系(xi)統(tong)(tong)。典(dian)型的(de)(de)應用(yong)(yong)包括(kuo)音(yin)視頻、多媒體、導(dao)航、安全(quan)系(xi)統(tong)(tong)管(guan)理、引(yin)擎控制、汽(qi)車(che)(che)診(zhen)斷和(he)(he)監視系(xi)統(tong)(tong)，以(yi)及(ji)緊(jin)急響應總臺(tai)。由于(yu) Actel 所有(you) FPGA 都(dou)采(cai)用(yong)(yong)單芯(xin)片技(ji)術(shu)，因此特(te)別適合于(yu)各(ge)種汽(qi)車(che)(che)子(zi)系(xi)統(tong)(tong)之間靈活的(de)(de)互連。Actel 的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)電(dian)子(zi)解(jie)決方案具備卓越的(de)(de)可靠(kao)性和(he)(he)一(yi)致(zhi)的(de)(de)性能(neng)(neng)，是(shi)實(shi)現系(xi)統(tong)(tong)內(nei)(nei)部以(yi)及(ji)延伸到車(che)(che)轎和(he)(he)引(yin)擎罩(zhao)下的(de)(de)點對(dui)點連接的(de)(de)最理想(xiang)方案。

Actel FPGA為汽車市(shi)場帶(dai)來優勢

汽(qi)(qi)車(che)市場一(yi)直(zhi)都很(hen)注重電子器(qi)件的(de)可靠性、成本及知(zhi)識產權(quan) (IP) 安全性。Actel 在這些領域具有市場領先的(de)優(you)勢(shi)(shi)，并且一(yi)直(zhi)與主要的(de)汽(qi)(qi)車(che)系統設計(ji)公司合作(zuo)，充分發(fa)揮這方面的(de)優(you)勢(shi)(shi)。

可靠性

市場對高可靠性(xing)部(bu)件的(de)需(xu)求是確保當今汽車系統各個功能都操作正常的(de)關鍵。盡管(guan)該(gai)領域已有顯著的(de)進步(bu)，但仍然存在許(xu)多工(gong)程上的(de)權衡(heng)問題未有深入了解(jie)，這些都應(ying)(ying)列入先進數字電路(lu)的(de)選擇(ze)(ze)考慮之中(zhong)。在選擇(ze)(ze)FPGA時(shi)，對其根(gen)基技術作出評估非常重要，因為器件的(de)技術根(gen)基對于汽車應(ying)(ying)用中(zhong)FPGA的(de)可靠性(xing)和適應(ying)(ying)性(xing)影響重大。

例如，以 Flash和反熔絲為(wei)基礎(chu)的非(fei)易失(shi)性(xing)FPGA就比以SRAM為(wei)基礎(chu)的FPGA有兩大(da)根(gen)本性(xing)的質量優勢。前者的功耗非(fei)常低，有助于減少以SRAM為(wei)基礎(chu)FPGA器(qi)件(jian)的電子漂(piao)移和熱散引起的可(ke)靠性(xing)問(wen)題。此外，SRAM FPGA器(qi)件(jian)的功耗和熱散大(da)，會(hui)大(da)幅縮(suo)短亞微米級半導體器(qi)件(jian)的壽命。

非(fei)易失(shi)性FPGA也不會出現因中子(zi)和阿爾(er)法離子(zi)誘發的(de)(de)(de) SRAM擾亂問題，即固件錯誤。這(zhe)些擾亂會導致FIT故障(zhang)率 (109小時內(nei)出現的(de)(de)(de)失(shi)效次數)，而(er)這(zhe)個(ge)量級(ji)的(de)(de)(de)故障(zhang)率已超出業界的(de)(de)(de)規(gui)范標準。如果能夠(gou)使(shi)用像Actel 這(zhe)樣以(yi)提供任務關鍵產品見稱的(de)(de)(de)FPGA供貨商的(de)(de)(de)器(qi)件，其優勢(shi)當然(ran)不言而(er)喻，Actel且已致力于保證器(qi)件在(zai)極(ji)端環境(jing)條件下運(yun)行的(de)(de)(de)高性能和高可(ke)靠性。

安全性

隨著汽車電(dian)子越(yue)來(lai)(lai)越(yue)復雜，以(yi)及FPGA的(de)使用越(yue)來(lai)(lai)越(yue)廣泛，FPGA的(de)設(she)計價值也越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高。盜取知識產(chan)權 (IP) 和篡(cuan)改FPGA設(she)計已對(dui)汽車產(chan)業構成了重大的(de)威脅(xie)。正當SRAM FPGA一(yi)般被(bei)認為(wei)很容易被(bei)篡(cuan)改，所需的(de)專業技術(shu)和設(she)備要(yao)求(qiu)也很低時，非易失性(xing)FPGA (如由Actel提(ti)供) 卻甚至比它們(men)想要(yao)取代(dai)的(de)ASIC技術(shu)更(geng)加安(an)(an)全(quan)、抵御力更(geng)強。設(she)計篡(cuan)改可能包括更(geng)改引(yin)擎(qing)控制設(she)置，這會對(dui)汽車的(de)安(an)(an)全(quan)性(xing)及保修構成嚴(yan)重的(de)后(hou)果。因此，設(she)計人員(yuan)在(zai)選擇FPGA時應考慮器件對(dui)整(zheng)體(ti)系統成本的(de)影響(xiang)，同時又能提(ti)供更(geng)高的(de)整(zheng)體(ti)設(she)計安(an)(an)全(quan)性(xing)。

與此同時，如(ru)果(guo)車載信(xin)(xin)息通(tong)信(xin)(xin)系統(tong)(tong)要被用作面向某種付費服務 (如(ru)衛星無線電和定位服務) 的經授權裝(zhuang)置，那(nei)(nei)么這(zhe)個系統(tong)(tong)也極可能受到(dao)攻擊(ji)，而這(zhe)也是系統(tong)(tong)設計(ji)人員特(te)別擔心的問題。管理網(wang)(wang)關訪問控制和用戶身份認證(zheng)的系統(tong)(tong)一(yi)(yi)旦在(zai)簽(qian)權功(gong)能上失(shi)效，將成(cheng)為昂貴的衛星網(wang)(wang)絡或其它(ta)成(cheng)本不菲(fei)的無線通(tong)信(xin)(xin)基礎設施的一(yi)(yi)個巨大漏洞(dong)。這(zhe)是高智能黑客(ke)攻擊(ji)低價器件而導(dao)致通(tong)信(xin)(xin)網(wang)(wang)絡簽(qian)權失(shi)守的情況。更(geng)重要的是，那(nei)(nei)些以(yi)付費服務作為收入(ru)來源的系統(tong)(tong)將徹底失(shi)效，導(dao)致收入(ru)損(sun)失(shi)，甚至最終企業(ye)倒閉(bi)。

結 語

技(ji)術的(de)(de)進(jin)步、法規的(de)(de)制(zhi)定和(he)消費(fei)電(dian)(dian)子(zi)產品需求的(de)(de)增加不斷推動汽(qi)(qi)車(che)電(dian)(dian)子(zi)市場發展。面向(xiang)汽(qi)(qi)車(che)半導(dao)體的(de)(de)高增長應用領域包括汽(qi)(qi)車(che)安全系統(tong) (如(ru)安全氣囊、定速巡航(hang)控制(zhi)、防碰(peng)撞和(he)防死鎖剎車(che)系統(tong)) 和(he)駕(jia)駛臺電(dian)(dian)子(zi)設備 (如(ru)娛樂(le)系統(tong)、信息通信系統(tong)、儀表(biao)和(he)付費(fei)服(fu)務系統(tong))。由于(yu)汽(qi)(qi)車(che)市場一向(xiang)都很注重(zhong)電(dian)(dian)子(zi)器件的(de)(de)可(ke)靠性(xing)(xing)、成(cheng)本和(he)安全性(xing)(xing)問(wen)題，因此目(mu)前(qian)已開始認(ren)識到非易失性(xing)(xing)FPGA技(ji)術所帶來的(de)(de)優勢。

Actel 擁有豐(feng)富的(de)(de)以(yi) Flash 和反熔絲為基礎的(de)(de)FPGA產品，能(neng)(neng)為那些要求高(gao)(gao)可靠性(xing)(xing)、固件錯誤免疫力、低功耗(hao)、高(gao)(gao)結溫(wen)、單芯片、低成本及(ji)高(gao)(gao)設(she)計(ji)安(an)全性(xing)(xing)的(de)(de)汽(qi)車應用系(xi)統(tong)提供最佳的(de)(de)解決方案(an)(an)。Actel 的(de)(de)汽(qi)車電子解決方案(an)(an)具備卓越的(de)(de)可靠性(xing)(xing)和一致的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，使其成為汽(qi)車內外(wai)應用的(de)(de)理(li)想器件，包括車載信息通(tong)信系(xi)統(tong)、信息娛樂系(xi)統(tong)、車體控(kong)制功能(neng)(neng)、引擎罩(zhao)下的(de)(de)驅(qu)動控(kong)制、導航、引擎診斷(duan)系(xi)統(tong)、緊急響應總(zong)臺及(ji)其它(ta)等，以(yi)執行當中的(de)(de)操作、維(wei)護、監視及(ji)通(tong)信系(xi)統(tong)等功能(neng)(neng)。

其它資料

根據主要(yao)從事半(ban)導體(ti)及電子市行業市場調(diao)研的(de)(de)機構Databeans調(diao)查，電氣和電子元件占一般(ban)汽車(che)總成本約20%。該(gai)公(gong)司估(gu)計一輛2004年生產(chan)的(de)(de)低價(jia)位(wei)(wei)汽車(che)上(shang)有(you)150～180 個(ge)電子元件，而現在生產(chan)的(de)(de)高價(jia)位(wei)(wei)汽車(che)上(shang)則最(zui)少包(bao)含(han)400個(ge)電子元件。

此外(wai)，Databeans還(huan)估計(ji)全球汽(qi)車(che)半導體市(shi)場的規(gui)模目前已達155億(yi)美(mei)元(yuan)，預測2006年將(jiang)出(chu)現更多增長(chang)，使到市(shi)場規(gui)模接近(jin)174億(yi)美(mei)元(yuan)。該(gai)公司并預計(ji)在預測期間的市(shi)場增長(chang)率平(ping)均為每年9%。

據(ju)Datebeans預測

篇6

論文摘(zhai)要：在電(dian)(dian)機(ji)漏感上(shang)減(jian)(jian)小的情(qing)況下(xia)，可以相應地降低(di)功率半導(dao)體器件的耐壓要求，為了減(jian)(jian)小換流時(shi)間以提高逆變器的運行頻(pin)率，也要求降低(di)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的總漏感上(shang)。

下(xia)述(shu)問題涉及電流型逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)內部結構，以串聯二(er)極管式電流型逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)為(wei)討論對象(xiang)。對異步電動(dong)機的從逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)元件的選擇對電機參數的要求。

串(chuan)聯二極(ji)管式電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)(de)品(pin)閘管和隔(ge)離(li)二極(ji)管可(ke)(ke)以(yi)確定耐壓值。可(ke)(ke)以(yi)看到，在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)漏(lou)感(gan)(gan)上(shang)減(jian)小(xiao)的(de)(de)情(qing)況下，可(ke)(ke)以(yi)相應地降(jiang)低功率半(ban)(ban)導(dao)體器(qi)件的(de)(de)耐壓要求(qiu)。另外，二極(ji)管換(huan)(huan)流(liu)(liu)階段的(de)(de)持續時(shi)間(jian)可(ke)(ke)確定。為了減(jian)小(xiao)換(huan)(huan)流(liu)(liu)時(shi)間(jian)以(yi)提(ti)高(gao)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)(de)運行(xing)頻率，也要求(qiu)降(jiang)低電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)總漏(lou)感(gan)(gan)上(shang)。因(yin)而，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)要求(qiu)異(yi)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)有盡(jin)可(ke)(ke)能小(xiao)的(de)(de)漏(lou)感(gan)(gan)上(shang)。這一點(dian)正(zheng)好(hao)與電(dian)(dian)(dian)(dian)壓型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)對(dui)異(yi)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)要求(qiu)相反(fan)。在(zai)功率半(ban)(ban)導(dao)體器(qi)件耐壓已(yi)知的(de)(de)情(qing)況下，應合(he)理(li)地選擇電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)，以(yi)減(jian)小(xiao)換(huan)(huan)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)容量(liang)。

從(cong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行的(de)(de)安(an)全可靠性對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)材料的(de)(de)要(yao)求，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流型逆變器供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行過(guo)程(cheng)中(zhong)，由(you)干每次(ci)換流在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)中(zhong)產(chan)生尖峰(feng)(feng)。這個尖峰(feng)(feng)在(zai)數值(zhi)上等于I，差加千正線電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢波(bo)形(xing)之上。因此，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行過(guo)程(cheng)中(zhong)實際承受的(de)(de)最(zui)高(gao)(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)額(e)定線電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)峰(feng)(feng)值(zhi)。為(wei)了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)全地運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行，應適當(dang)加強(qiang)其(qi)絕緣。由(you)于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流矩形(xing)波(bo)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)內(nei)造(zao)成諧波(bo)損(sun)(sun)(sun)耗，逆變器在(zai)高(gao)(gao)(gao)于50赫的(de)(de)情(qing)況下運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行時，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)損(sun)(sun)(sun)壞(huai)也有所增加。為(wei)了(le)不(bu)致因電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)效率過(guo)低(di)和(he)溫(wen)升過(guo)高(gao)(gao)(gao)造(zao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)過(guo)熱而損(sun)(sun)(sun)壞(huai)，應適當(dang)降低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)銅鐵材料的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)負荷。在(zai)運(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)行頻率較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)情(qing)況下，應注(zhu)意降低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)損(sun)(sun)(sun)耗和(he)鐵耗。

起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)和(he)(he)避(bi)免機(ji)(ji)(ji)(ji)振對(dui)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)結構的(de)(de)(de)要求。電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)低頻(pin)(pin)起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時，起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)的(de)(de)(de)平(ping)均值(zhi)和(he)(he)轉(zhuan)矩(ju)的(de)(de)(de)波動(dong)(dong)(dong)(dong)率(lv)(lv)。起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)在某頻(pin)(pin)率(lv)(lv)時具有最大(da)值(zhi)。它取決于電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)參(can)數(shu)。當頻(pin)(pin)率(lv)(lv)低于出現最大(da)起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)的(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)時，轉(zhuan)矩(ju)的(de)(de)(de)波動(dong)(dong)(dong)(dong)率(lv)(lv)急劇(ju)增加。因此，應根據運行要求和(he)(he)特性等決定最佳起(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)或電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)參(can)數(shu)。此外，即使在逆(ni)變器(qi)對(dui)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)供(gong)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)正常(chang)運行情(qing)況(kuang)下，轉(zhuan)矩(ju)波形中也含有六倍于逆(ni)變器(qi)輸出頻(pin)(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)脈(mo)(mo)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)。為了(le)避(bi)免這種脈(mo)(mo)動(dong)(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)矩(ju)造成的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械系統(tong)諧振，應使機(ji)(ji)(ji)(ji)械系統(tong)的(de)(de)(de)諧振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)與(yu)逆(ni)變器(qi)運行頻(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)六倍相互錯開。

對(dui)于功率半導(dao)體(ti)器件的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。在(zai)串聯二極管(guan)(guan)式電(dian)(dian)(dian)(dian)流型(xing)逆(ni)變器中，在(zai)觸發(fa)一(yi)個晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)，用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)關斷(duan)另一(yi)晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)以后爭(zheng)由恒流對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)器反向(xiang)充電(dian)(dian)(dian)(dian)。由于電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)(guo)零需(xu)要(yao)(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，這(zhe)就保證被(bei)關斷(duan)晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)有(you)(you)較長的(de)(de)(de)承(cheng)受反壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)。如果說，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)型(xing)逆(ni)變器對(dui)于晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)元件的(de)(de)(de)關斷(duan)時(shi)間(jian)有(you)(you)較高的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(郎要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)使用(yong)快速晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan))，那末電(dian)(dian)(dian)(dian)流型(xing)逆(ni)變器由于承(cheng)受反壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)較長，因而(er)可以使用(yong)普(pu)通(tong)晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)元件。在(zai)換流過(guo)(guo)程中以諧振造成了電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)尖峰，因此要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)晶(jing)(jing)閘(zha)(zha)管(guan)(guan)元件和隔離二雌(ci)有(you)(you)較高的(de)(de)(de)耐壓(ya)(ya)(ya)值。

換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)浪涌(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)吸收回路(lu)。在(zai)正弦(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢波(bo)形(xing)上迭加(jia)的尖(jian)(jian)峰(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，是(shi)由于(yu)換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)過(guo)程中電(dian)(dian)(dian)(dian)動機(ji)釋放漏感貯能(neng)所產(chan)生的。特別是(shi)在(zai)運行頻(pin)率較高(gao)的場合，在(zai)為了縮(suo)短換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)時間(jian)而選擇較小(xiao)(xiao)的換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)值的情況下，換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)浪涌(yong)(yong)(yong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)就更(geng)加(jia)嚴重。浪涌(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)將直接威脅功率半導(dao)體器(qi)(qi)(qi)件和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)動機(ji)的安全運行。為了減小(xiao)(xiao)這種影響，可以(yi)在(zai)逆變(bian)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)端，與(yu)負載電(dian)(dian)(dian)(dian)動機(ji)并聯一個換(huan)(huan)流(liu)(liu)(liu)浪涌(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)吸收回路(lu)(也稱為電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)箝(qian)位器(qi)(qi)(qi))，如采用電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)箝(qian)位器(qi)(qi)(qi)以(yi)后，逆變(bian)器(qi)(qi)(qi)的輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)波(bo)形(xing)如逆變(bian)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的尖(jian)(jian)峰(feng)(feng)可以(yi)限制在(zai)正弦(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢峰(feng)(feng)值的(11~12)倍以(yi)內。有源逆變(bian)器(qi)(qi)(qi)型(xing)式，可以(yi)使箝(qian)位電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)保持一定。

逆(ni)變(bian)器(qi)運行的(de)可(ke)靠(kao)性問題(ti)。在逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)直流側設有乎波大(da)電(dian)(dian)感上，在電(dian)(dian)流閉(bi)環的(de)作(zuo)用下，可(ke)以有效地限制故障電(dian)(dian)流，即使在逆(ni)變(bian)器(qi)換流失(shi)敗或(huo)短路(lu)的(de)情況下，也不會造成大(da)電(dian)(dian)流而損(sun)壞元件(jian)，因此，電(dian)(dian)流型逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)衛作(zuo)是可(ke)靠(kao)的(de)。

能(neng)(neng)夠實(shi)現電(dian)(dian)能(neng)(neng)再(zai)生。在(zai)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)降頻減速(su)時(shi)，系(xi)統能(neng)(neng)自動(dong)(dong)地運(yun)行(xing)于再(zai)生狀態(tai)，可把機(ji)(ji)械能(neng)(neng)有效地轉變(bian)(bian)為電(dian)(dian)能(neng)(neng)，并縮短(duan)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)的減速(su)時(shi)間。此時(shi)，逆(ni)(ni)變(bian)(bian)器與(yu)整流(liu)(liu)(liu)器直流(liu)(liu)(liu)側(ce)電(dian)(dian)壓(ya)的極性(xing)反號，而電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的流(liu)(liu)(liu)向保(bao)持(chi)不變(bian)(bian)，功率(lv)由(you)電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)經逆(ni)(ni)變(bian)(bian)器和整流(liu)(liu)(liu)器流(liu)(liu)(liu)向交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)源，實(shi)現再(zai)生制動(dong)(dong)。因此，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)型(xing)逆(ni)(ni)變(bian)(bian)器能(neng)(neng)夠方(fang)便地實(shi)現四(si)象限運(yun)行(xing)，其動(dong)(dong)態(tai)特性(xing)好，容(rong)易(yi)滿足(zu)快速(su)及可逆(ni)(ni)系(xi)統的要求。

使用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)除了用(yong)(yong)于要(yao)求(qiu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)變(bian)頻(pin)調(diao)速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)系統以(yi)外，近年(nian)來在下述兩個方(fang)(fang)面(mian)受到較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)關注(zhu)。(1)用(yong)(yong)于泵、風(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)、增壓(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)等機(ji)(ji)(ji)(ji)械的(de)(de)(de)(de)(de)節能。過去這(zhe)些機(ji)(ji)(ji)(ji)械常(chang)用(yong)(yong)恒頻(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)拖動(dong)，在流(liu)量、壓(ya)力(li)(li)要(yao)求(qiu)變(bian)化時，用(yong)(yong)調(diao)節閥門的(de)(de)(de)(de)(de)蘐蕓方(fang)(fang)法(fa)以(yi)滿足(zu)要(yao)求(qiu)。這(zhe)樣，就白(bai)白(bai)地浪費(fei)了大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)因(yin)(yin)(yin)有許(xu)多(duo)使用(yong)(yong)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)優點，并且采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)變(bian)頻(pin)調(diao)速(su)，可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)這(zhe)些機(ji)(ji)(ji)(ji)械低速(su)時的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能消耗，以(yi)達到節電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。(2)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)起(qi)(qi)動(dong)器(qi)(qi)。交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)直(zhi)接投(tou)入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源)的(de)(de)(de)(de)(de)起(qi)(qi)動(dong)方(fang)(fang)法(fa)，不僅(jin)對于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊很(hen)大(da)，可(ke)能造成與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)聯接的(de)(de)(de)(de)(de)其它用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)不正常(chang)運行，因(yin)(yin)(yin)而不適用(yong)(yong)于經常(chang)要(yao)求(qiu)起(qi)(qi)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備。而且直(zhi)接投(tou)入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)起(qi)(qi)動(dong)方(fang)(fang)法(fa)對于交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)生(sheng)產機(ji)(ji)(ji)(ji)械也(ye)產生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊，因(yin)(yin)(yin)而容(rong)易損壞設(she)(she)備。采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)型(xing)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)向(xiang)(xiang)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，可(ke)以(yi)用(yong)(yong)低頻(pin)起(qi)(qi)動(dong)，逐(zhu)步增高逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)輸出頻(pin)率和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)轉速(su)，最后向(xiang)(xiang)步切換(huan)到電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源上(shang)。因(yin)(yin)(yin)此，可(ke)以(yi)減(jian)輕(qing)對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊，以(yi)及減(jian)小(xiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)械的(de)(de)(de)(de)(de)應方(fang)(fang)口作為(wei)起(qi)(qi)動(dong)器(qi)(qi)，特別在生(sheng)產機(ji)(ji)(ji)(ji)械無載(zai)起(qi)(qi)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計容(rong)量可(ke)大(da)為(wei)減(jian)小(xiao)。

參考文獻

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篇7

關鍵(jian)詞: 電(dian)力(li)電(dian)子技術; 高頻開關電(dian)源; 功(gong)率半導(dao)體(ti)器件(jian); 功(gong)率變換(huan)

中圖分類號(hao)：F407.61 文獻標(biao)識碼：A 文章編號(hao)：

1 電(dian)力(li)電(dian)子(zi)技(ji)術概述(shu)

電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子技(ji)術以功率處理為(wei)對象，以實現高效(xiao)率用(yong)(yong)電(dian)(dian)和高品(pin)質用(yong)(yong)電(dian)(dian)為(wei)目標(biao)，通過采用(yong)(yong)電(dian)(dian)力(li)半導(dao)體器(qi)件，并(bing)綜合自動(dong)控(kong)制(zhi)計算機(微處理器(qi))技(ji)術和電(dian)(dian)磁技(ji)術，實現電(dian)(dian)能的(de)獲取、傳輸、變(bian)換(huan)和利用(yong)(yong)。電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子技(ji)術包括功率半導(dao)體器(qi)件與IC技(ji)術、功率變(bian)換(huan)技(ji)術及控(kong)制(zhi)技(ji)術等幾個方面。

電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)起始(shi)于20世紀50年(nian)代(dai)(dai)(dai)末60年(nian)代(dai)(dai)(dai)初(chu)的(de)(de)(de)硅(gui)整流(liu)器件，其(qi)發展(zhan)先后(hou)經歷了(le)整流(liu)器時(shi)代(dai)(dai)(dai)、逆變器時(shi)代(dai)(dai)(dai)和變頻(pin)器時(shi)代(dai)(dai)(dai)，并促(cu)進了(le)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)在(zai)許多新(xin)領域的(de)(de)(de)應(ying)用。70年(nian)代(dai)(dai)(dai)后(hou)期以門極可關(guan)(guan)斷(duan)晶閘管（GTO），電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)雙極型晶體(ti)管（BJT），電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)場效應(ying)管（P-MOSFET）為(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)表的(de)(de)(de)全控型器件全速(su)發展(zhan)，使電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)的(de)(de)(de)面貌(mao)煥然(ran)一(yi)新(xin)進入了(le)新(xin)的(de)(de)(de)發展(zhan)階段(duan)。80年(nian)代(dai)(dai)(dai)末期和90年(nian)代(dai)(dai)(dai)初(chu)期發展(zhan)起來的(de)(de)(de)、以絕緣柵極雙極型晶體(ti)管（IGBT）為(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)表的(de)(de)(de)復合型器件集驅動功率小，開關(guan)(guan)速(su)度(du)快(kuai)，通泰壓降小，載(zai)流(liu)能(neng)力(li)(li)大于一(yi)身，性能(neng)優越(yue)使之(zhi)成為(wei)(wei)現代(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)的(de)(de)(de)主(zhu)導器件。

2高頻(pin)開關電(dian)源概述

高(gao)頻開關電(dian)源是交流(liu)輸入(ru)直流(liu)整(zheng)(zheng)流(liu)，然(ran)后經過功率開關器件(jian)（功率晶體管、MOS管、IGBT等）構成(cheng)放入(ru)逆變電(dian)路，將高(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)直流(liu)（單(dan)相(xiang)(xiang)整(zheng)(zheng)流(liu)約300V，三相(xiang)(xiang)整(zheng)(zheng)流(liu)約500V）變換成(cheng)方波(bo)（頻率為20kHz）。高(gao)頻方波(bo)經高(gao)頻變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器降壓(ya)(ya)(ya)(ya)得(de)(de)到低壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)高(gao)頻方波(bo)，再(zai)經整(zheng)(zheng)流(liu)濾(lv)波(bo)得(de)(de)到穩(wen)定電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)直流(liu)輸出。

高頻(pin)開關電源的特點[1]：

1、重量(liang)輕，體積小

由于采用(yong)高頻技術，去掉了工頻（50Hz）變(bian)壓器(qi)，與相控(kong)整流(liu)器(qi)相比較，在輸出同等功率的情況下，開關(guan)電源的體積(ji)只是相控(kong)整流(liu)器(qi)的1/10，重(zhong)量也接近1/10。

2、功率因數高

相(xiang)控整(zheng)流(liu)器(qi)的功(gong)率因數隨可(ke)控硅導通(tong)角的變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)，一(yi)般在(zai)全導通(tong)時(shi)，可(ke)接近0.7，以上，而小負裁時(shi)，但為(wei)0.3左右。經(jing)過(guo)校正的開關電源功(gong)率因數一(yi)般在(zai)0.93以上，并且基(ji)本不受(shou)負載變(bian)化(hua)的影(ying)響。

3、可聞噪聲低

在相控整流設備中，工頻變壓(ya)器及濾波電感作時產生的可聞噪聲大，一般大于60db，而(er)開(kai)關電源(yuan)在無風(feng)扇的情(qing)況(kuang)下可聞噪聲僅為45db左右(you)。

4、效率高

開關(guan)(guan)電源采(cai)用的(de)功(gong)率器件一般功(gong)耗較小，帶功(gong)率因數(shu)補償的(de)開關(guan)(guan)電源其整機(ji)效(xiao)率可達88%以(yi)上，較好(hao)的(de)可以(yi)做(zuo)到92%以(yi)上。

5、沖擊電流小

開機(ji)沖擊電(dian)流可限制在額定(ding)輸入(ru)電(dian)流的水平。

6、模快式結構

由于(yu)體積小，重(zhong)量輕，可設計為模(mo)塊式(shi)結構。

3電力(li)電子技術(shu)在大功率開關電源中(zhong)的應用(yong)

3.1功率半導(dao)體器件(jian)

功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半(ban)導(dao)體器件(jian)的(de)(de)(de)發展是(shi)高(gao)頻開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)技術的(de)(de)(de)重要(yao)支(zhi)撐。功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)MOSFET和(he)IGB的(de)(de)(de)出現，使(shi)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)高(gao)頻化的(de)(de)(de)實現成為(wei)(wei)可(ke)能；超快恢復功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)二極(ji)管和(he)MOSFET同(tong)步(bu)整流技術的(de)(de)(de)開發，為(wei)(wei)研制高(gao)效率(lv)(lv)或低(di)電(dian)(dian)壓輸出的(de)(de)(de)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)創造了條件(jian)；功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半(ban)導(dao)體器件(jian)的(de)(de)(de)額定電(dian)(dian)壓和(he)額定電(dian)(dian)流不斷增(zeng)大，為(wei)(wei)實現單機(ji)電(dian)(dian)源(yuan)模塊(kuai)的(de)(de)(de)大電(dian)(dian)流和(he)高(gao)率(lv)(lv)提供了保證。

（1）功率(lv)MOSFET

功(gong)率MOSFET是一種單極(ji)(ji)型（只有電子(zi)或空穴(xue)作但(dan)單一導電機構(gou)）電壓(ya)控制(zhi)(zhi)半導體元件[8]，其特(te)點是控制(zhi)(zhi)極(ji)(ji)（柵極(ji)(ji)）靜態內(nei)阻極(ji)(ji)高，驅動功(gong)率很小，開(kai)(kai)關速度(du)高，無二次擊(ji)穿，安(an)全區寬等。開(kai)(kai)關頻率可高達500kHz,特(te)別適(shi)合高頻化的(de)電力電子(zi)裝(zhuang)置。

（2）絕(jue)緣柵(zha)雙極晶(jing)體管IGBT

絕(jue)緣(yuan)柵(zha)雙極晶體管IGBT是一種雙（導通）機制(zhi)復合(he)器(qi)件(jian)，它(ta)的(de)輸入控制(zhi)部分為MOSFET，輸出極為GTR，集(ji)中了(le)MOSFET及GTR分別(bie)具有(you)的(de)優點[2]：高輸入阻抗，可采用邏(luo)輯電(dian)(dian)(dian)平來直接驅(qu)動，實(shi)現電(dian)(dian)(dian)壓控制(zhi)，開關速度(du)高，飽(bao)和壓降低，電(dian)(dian)(dian)阻及損(sun)耗小，電(dian)(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)壓容量(liang)大，抗浪涌(yong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)能(neng)力強，沒(mei)有(you)二次擊穿現象，安全區寬等。

3.2軟開關技術

傳統大(da)(da)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源逆變主電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)結構多(duo)采(cai)用(yong)PWM硬(ying)開(kai)關(guan)(guan)(guan)控制(zhi)(zhi)的(de)全橋(qiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)結構，功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)(guan)(guan)器件(jian)在開(kai)關(guan)(guan)(guan)瞬(shun)間承受很大(da)(da)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流和電(dian)(dian)(dian)(dian)壓應力，產生很大(da)(da)的(de)開(kai)關(guan)(guan)(guan)損(sun)耗(hao)，且隨(sui)著頻(pin)(pin)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)而損(sun)耗(hao)增(zeng)(zeng)大(da)(da)。工(gong)(gong)作頻(pin)(pin)率(lv)在20kHz，采(cai)用(yong)IGBT功(gong)率(lv)器件(jian)的(de)PWM硬(ying)開(kai)關(guan)(guan)(guan)控制(zhi)(zhi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，功(gong)率(lv)器件(jian)開(kai)關(guan)(guan)(guan)損(sun)耗(hao)占總損(sun)耗(hao)的(de)60%~70%，甚(shen)至更(geng)(geng)大(da)(da)[3]。為(wei)了消除或抑制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓尖峰和浪涌(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流，一般增(zeng)(zeng)加緩(huan)沖電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，不僅使電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)更(geng)(geng)加復(fu)雜，還將功(gong)率(lv)器件(jian)的(de)開(kai)關(guan)(guan)(guan)損(sun)耗(hao)轉移到緩(huan)沖電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，而且緩(huan)沖電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)的(de)損(sun)耗(hao)隨(sui)著工(gong)(gong)作頻(pin)(pin)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)而增(zeng)(zeng)大(da)(da)。

軟開關技術利(li)用諧振(zhen)原理(li)，使開關器(qi)件(jian)(jian)兩端的電(dian)(dian)(dian)壓或流(liu)過(guo)的電(dian)(dian)(dian)流(liu)呈區間性正弦變化，而(er)且(qie)電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流(liu)波形(xing)錯開，使開關器(qi)件(jian)(jian)實現接近零(ling)損(sun)耗(hao)。諧振(zhen)參數(shu)中(zhong)吸收(shou)了(le)高(gao)頻(pin)變壓器(qi)的漏抗、電(dian)(dian)(dian)路(lu)中(zhong)寄(ji)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)感和(he)功率器(qi)件(jian)(jian)的寄(ji)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)容，可以消除(chu)高(gao)頻(pin)條件(jian)(jian)下(xia)的電(dian)(dian)(dian)壓尖(jian)峰(feng)和(he)浪涌電(dian)(dian)(dian)流(liu)，極大地(di)降低器(qi)件(jian)(jian)的開關應力，從而(er)大大提高(gao)開關電(dian)(dian)(dian)源的效率和(he)可靠性。

3.3同步整流技(ji)術

對于輸出(chu)低電(dian)(dian)壓、大電(dian)(dian)流的(de)開關電(dian)(dian)源來講，進一步(bu)提高(gao)其(qi)效率(lv)的(de)措施是(shi)在應用(yong)軟(ruan)開關技術(shu)(shu)的(de)基礎上，以功率(lv)MOS管(guan)反接作為整流用(yong)開關二極管(guan)，這(zhe)種技術(shu)(shu)稱為同步(bu)整流（SR），用(yong)SR管(guan)代替(ti)肖特基二極管(guan)（SBD）可(ke)以降低整流管(guan)壓降，提高(gao)開關電(dian)(dian)源的(de)效率(lv)。

現(xian)(xian)在的(de)(de)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)技術都(dou)在努力(li)地實(shi)現(xian)(xian)ZVS及ZCS方式(shi)的(de)(de)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)。自從2002年美國銀河公司(si)發表了(le)(le)(le)(le)ZVS同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)技術之后，現(xian)(xian)在已經得到(dao)了(le)(le)(le)(le)廣泛(fan)應(ying)用(yong)[4]。這(zhe)(zhe)種(zhong)方式(shi)的(de)(de)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)技術巧妙(miao)地將(jiang)副邊(bian)(bian)驅動(dong)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)的(de)(de)脈沖信(xin)號與原(yuan)邊(bian)(bian)PWM脈沖信(xin)號聯動(dong)起(qi)來(lai)，其上升(sheng)沿超前于原(yuan)邊(bian)(bian)PWM脈沖信(xin)號的(de)(de)上升(sheng)沿，而(er)降沿滯(zhi)后的(de)(de)方法實(shi)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)(le)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)MOSFET的(de)(de)ZVS方式(shi)工作(zuo)。最新問世的(de)(de)雙(shuang)輸出式(shi)P聯M控制(zhi)IC幾乎都(dou)在控制(zhi)邏輯內增加了(le)(le)(le)(le)對副邊(bian)(bian)實(shi)現(xian)(xian)ZVS同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)的(de)(de)控制(zhi)端子。這(zhe)(zhe)些IC不(bu)僅(jin)解決好初級側功率MOSFET的(de)(de)軟(ruan)開(kai)關(guan), 而(er)且重點(dian)解決好副邊(bian)(bian)的(de)(de)ZVS方式(shi)的(de)(de)同(tong)(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)。用(yong)這(zhe)(zhe)幾款IC制(zhi)作(zuo)的(de)(de)DC/DC變(bian)換(huan)(huan)器, 總的(de)(de)轉換(huan)(huan)效率都(dou)達到(dao)了(le)(le)(le)(le)94%以上。

3.4控制技術

開(kai)關變換(huan)器(qi)具有強(qiang)非線(xian)性(xing)(xing)、離散(san)性(xing)(xing)、變結構的(de)特(te)點(dian)，負(fu)載性(xing)(xing)質也是多變的(de)，因此主電路(lu)的(de)性(xing)(xing)能必須滿足負(fu)載大范圍的(de)變化(hua)，這(zhe)使(shi)開(kai)關電源的(de)控(kong)制(zhi)方法和(he)控(kong)制(zhi)器(qi)的(de)設(she)計(ji)變得比較復雜。

電流型控(kong)制(zhi)(zhi)及多環控(kong)制(zhi)(zhi)在開(kai)關(guan)(guan)電源中得到了(le)較(jiao)廣(guang)泛的(de)應(ying)用；電荷控(kong)制(zhi)(zhi)、單周期控(kong)制(zhi)(zhi)等技術使(shi)開(kai)關(guan)(guan)電源的(de)動態性能有了(le)很大的(de)提高。一(yi)些新的(de)方(fang)法，如自適應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)、模糊控(kong)制(zhi)(zhi)、神經網絡(luo)控(kong)制(zhi)(zhi)及各種調(diao)制(zhi)(zhi)方(fang)式在開(kai)關(guan)(guan)電源中的(de)應(ying)用，已(yi)經引起(qi)關(guan)(guan)注。

隨著微(wei)電子技術的(de)發展，微(wei)控制(zhi)器的(de)處理速(su)度(du)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)快，集(ji)成(cheng)度(du)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高(gao)，將微(wei)控制(zhi)器或(huo)者DSP應用(yong)到大功(gong)率(lv)開關電源的(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)控制(zhi)模(mo)塊已經成(cheng)為現實。開關電源的(de)高(gao)性能數(shu)(shu)(shu)字(zi)控制(zhi)芯片的(de)出現，推動了電源數(shu)(shu)(shu)字(zi)化的(de)進程[5]。

數(shu)字控(kong)制可(ke)(ke)以實(shi)現精細的(de)非線(xian)性算法，監控(kong)多部件(jian)的(de)分布電源系(xi)統(tong)，減少產(chan)品測試的(de)調整時間，使(shi)產(chan)品生(sheng)產(chan)率(lv)更高(gao)。實(shi)時數(shu)字控(kong)制可(ke)(ke)以實(shi)現快速、靈活的(de)控(kong)制設計，改善電路的(de)瞬態響應性能(neng)，使(shi)之(zhi)速度(du)更快、精度(du)更高(gao)、可(ke)(ke)靠性更強(qiang)。

4 結束語

高頻開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)子(zi)設備中(zhong)不可或缺的(de)組成部分也在(zai)不斷(duan)地改進，高頻化、模塊、數字化、綠色(se)化是其發展趨勢(shi)。高頻開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)上述(shu)各技術的(de)實現(xian)，將(jiang)(jiang)標志著(zhu)開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)技術的(de)成熟。電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術的(de)不斷(duan)創新，將(jiang)(jiang)使開(kai)關(guan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)產業有著(zhu)廣闊(kuo)的(de)發展前(qian)景。

參考文獻

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[2] 賀益康, 潘(pan)再平. 電力電子技(ji)術. 科學出版(ban)社, 2010年第2版(ban)

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篇8

關鍵詞：電力電子技術(shu) 逆變器 拓撲結構 軟開(kai)關

前言：隨著(zhu)(zhu)(zhu)電(dian)力(li)半導(dao)體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，DC-AC逆變(bian)技(ji)術廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)于航空、航天(tian)、航海(hai)等(deng)重(zhong)要領域，特(te)別是隨著(zhu)(zhu)(zhu)石油(you)、天(tian)然氣等(deng)主要能(neng)(neng)源(yuan)日益緊張，新能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)開發(fa)(fa)和利用(yong)越(yue)來越(yue)受到人們的(de)(de)(de)重(zhong)視。因為DC-AC逆變(bian)器(qi)可以實(shi)現將(jiang)(jiang)蓄電(dian)池(chi)、太(tai)陽能(neng)(neng)和燃料(liao)電(dian)池(chi)等(deng)其他新能(neng)(neng)源(yuan)轉化為交流(liu)能(neng)(neng)源(yuan)，這(zhe)對(dui)將(jiang)(jiang)直流(liu)轉變(bian)為交流(liu)的(de)(de)(de)逆變(bian)技(ji)術更(geng)是起著(zhu)(zhu)(zhu)至關重(zhong)要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。電(dian)力(li)半導(dao)體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展對(dui)電(dian)力(li)電(dian)子技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展有著(zhu)(zhu)(zhu)極為重(zhong)要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，

DC-AC逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)是將直流電(dian)(dian)能變(bian)換(huan)成(cheng)交(jiao)(jiao)流電(dian)(dian)能的交(jiao)(jiao)流裝置，供交(jiao)(jiao)流負載用(yong)電(dian)(dian)或交(jiao)(jiao)流電(dian)(dian)網并網發(fa)電(dian)(dian)，逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)的發(fa)展決定(ding)著逆(ni)(ni)變(bian)技術的改進。

1、電力電子技術

電(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)子技(ji)術是(shi)一(yi)種高新技(ji)術，它是(shi)利(li)用(yong)電(dian)力(li)(li)(li)(li)半導體器件對電(dian)力(li)(li)(li)(li)的電(dian)壓(ya)、電(dian)流、頻率、相位、相數等進行變(bian)換和(he)控制的技(ji)術。是(shi)以電(dian)力(li)(li)(li)(li)為(wei)對象，以微(wei)電(dian)子技(ji)術、自(zi)動控制技(ji)術為(wei)手(shou)段，研究電(dian)力(li)(li)(li)(li)（電(dian)能）在產生(sheng)、輸送、分配、變(bian)換、應用(yong)等過程中進行電(dian)力(li)(li)(li)(li)再加工的技(ji)術。

1.1電(dian)力電(dian)子技術與綠色能源

電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)(shu)(shu)是(shi)一門(men)多學科技術(shu)(shu)(shu)，它(ta)主要由電(dian)(dian)力(li)(li)半導體(ti)器(qi)件(jian)、電(dian)(dian)力(li)(li)變流電(dian)(dian)路(lu)和(he)控制技術(shu)(shu)(shu)構(gou)成。電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)(shu)(shu)是(shi)電(dian)(dian)力(li)(li)變換及控制的(de)電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)(shu)(shu)，電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)(shu)(shu)是(shi)以半導體(ti)器(qi)件(jian)為(wei)基礎，所以又稱其為(wei)電(dian)(dian)力(li)(li)半導體(ti)器(qi)件(jian)及其應用技術(shu)(shu)(shu)。

電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術是高(gao)效節能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術，電(dian)(dian)動機調速(su)節能(neng)(neng)(neng)(neng)和照(zhao)明(ming)燈節能(neng)(neng)(neng)(neng)是兩大(da)(da)節能(neng)(neng)(neng)(neng)重點。發(fa)展并(bing)推(tui)廣應用(yong)電(dian)(dian)動汽(qi)(qi)車（綠色汽(qi)(qi)車），是改(gai)善大(da)(da)氣環(huan)境的重要(yao)手段。利用(yong)風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)、潮汐(xi)能(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng)綠色能(neng)(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)(dian)，可避免火力(li)(li)發(fa)電(dian)(dian)導致(zhi)的嚴重污(wu)染。將電(dian)(dian)網(wang)交流電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)變成(cheng)直(zhi)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)儲存(cun)，然后將直(zhi)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)逆變成(cheng)交流電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)供(gong)負載使用(yong)，均與電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術密(mi)切相(xiang)關(guan)。電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術提(ti)供(gong)了各種有源功率因數校(xiao)正和有源濾波裝置(zhi)、動態(tai)無功補償(chang)裝置(zhi)等(deng)，在電(dian)(dian)網(wang)環(huan)境和電(dian)(dian)磁環(huan)境保護方面起到相(xiang)當大(da)(da)的作(zuo)用(yong)。

1.2 電(dian)力電(dian)子技術(shu)成套裝置

隨著信息(xi)電(dian)子(zi)(zi)(zi)技(ji)術、微型電(dian)子(zi)(zi)(zi)計(ji)算機、超大規模集成(cheng)電(dian)路以及計(ji)算機輔(fu)助設計(ji)的廣泛應用，電(dian)力電(dian)子(zi)(zi)(zi)技(ji)術如虎添翼，得到了蓬(peng)勃的發展。電(dian)力電(dian)子(zi)(zi)(zi)成(cheng)套裝置已(yi)成(cheng)為(wei)工(gong)業化國(guo)家經(jing)濟(ji)領域中不可缺少的基(ji)礎(chu)技(ji)術和重要手段。

電(dian)力(li)電(dian)子成套(tao)裝(zhuang)置(zhi)日益完善，數字控制(zhi)等(deng)技術廣泛應用(yong)，不(bu)僅使電(dian)力(li)電(dian)子技術在(zai)傳統(tong)的工業、交(jiao)通(tong)、電(dian)力(li)、冶金等(deng)方(fang)面的應用(yong)得(de)到了進一步發(fa)展(zhan)，而(er)且還擴展(zhan)到信息、通(tong)訊、宇宙、家電(dian)等(deng)一切領(ling)域。由于(yu)環境、能(neng)源、社(she)會高效化等(deng)要求，電(dian)力(li)電(dian)子成套(tao)裝(zhuang)置(zhi)正向(xiang)著以下幾個方(fang)面發(fa)展(zhan)：

⑴ 高(gao)性(xing)能化(hua)(hua)：對于大(da)容量(liang)裝(zhuang)置，采用(yong)多重化(hua)(hua)和(he)多機并聯；降(jiang)(jiang)低裝(zhuang)置自(zi)身損耗(hao)；實現高(gao)效率化(hua)(hua)；采用(yong)損耗(hao)——功(gong)率密度考(kao)核裝(zhuang)置效率；裝(zhuang)置實現自(zi)動(dong)調(diao)諧(xie)或自(zi)動(dong)化(hua)(hua)、遙控和(he)遠控；更加面(mian)向(xiang)用(yong)戶，進一步(bu)提高(gao)可使用(yong)性(xing)和(he)維修性(xing)；裝(zhuang)置向(xiang)著小(xiao)型、輕量(liang)發展(zhan)，以及降(jiang)(jiang)低成本等。

⑵ 標準化(hua)：電力電子(zi)成套裝置的(de)備品、備件將系列化(hua)、標準化(hua)。

⑶ 智(zhi)能化(hua)：二十一世紀將誕生全(quan)智(zhi)能化(hua)電(dian)力電(dian)子成套(tao)裝(zhuang)置。智(zhi)能化(hua)包(bao)括兩個方(fang)面，即盡量減少硬件(jian)(jian)，實現硬件(jian)(jian)軟件(jian)(jian)化(hua)；另(ling)一方(fang)面，采用智(zhi)能化(hua)電(dian)力電(dian)子器件(jian)(jian)和其它(ta)智(zhi)能化(hua)部(bu)件(jian)(jian)，集成化(hua)是智(zhi)能化(hua)的基礎(chu)。

⑷ 全數字化控制：近幾年(nian)來，各(ge)種現代控制理論、專(zhuan)家系統、模糊(hu)控制及神經元控制等都是發展的熱點，將(jiang)使(shi)電(dian)力電(dian)子控制技術發展到一(yi)個嶄新的階(jie)段。

⑸ 系(xi)統化：電力電子技術(shu)及其相關(guan)技術(shu)的(de)發展，已(yi)經擺脫了局部環節的(de)孤立(li)發展，而(er)注意到整體優勢，亦即將電網、整流(liu)器、逆變器、電動機、生產機械和控制系(xi)統等(deng)作為一個整體，從系(xi)統上(shang)進行考慮。這是二(er)十一世紀必將實現的(de)目(mu)標(biao)。

⑹ 綠(lv)色化：電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)成(cheng)套裝(zhuang)置(zhi)所(suo)消(xiao)耗(hao)的(de)大量無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率及所(suo)產(chan)生的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)流嚴(yan)重(zhong)地污(wu)(wu)染(ran)了電(dian)(dian)網。這種(zhong)污(wu)(wu)染(ran)類似現(xian)代工業對地球的(de)污(wu)(wu)染(ran)。現(xian)在(zai)將越來越引起人們的(de)重(zhong)視，二(er)十一(yi)世紀這個問題(ti)必須(xu)得到解決。治理電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)成(cheng)套裝(zhuang)置(zhi)污(wu)(wu)染(ran)的(de)方法(fa)有兩種(zhong)：一(yi)種(zhong)是設法(fa)補償無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率和(he)諧(xie)波(bo)，即采用無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率靜(jing)止補償裝(zhuang)置(zhi)和(he)電(dian)(dian)力(li)(li)有源濾波(bo)器。但更積極的(de)方法(fa)是使(shi)電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)成(cheng)套裝(zhuang)置(zhi)具有所(suo)需的(de)功(gong)(gong)能，又不(bu)(bu)消(xiao)耗(hao)無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率，不(bu)(bu)產(chan)生諧(xie)波(bo)，為(wei)此采用自換相整流裝(zhuang)置(zhi)，并對其進行PWM控(kong)制。這樣既可使(shi)輸入(ru)電(dian)(dian)流無諧(xie)波(bo)，又可使(shi)功(gong)(gong)率因數為(wei)1，實(shi)現(xian)了電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)成(cheng)套裝(zhuang)置(zhi)的(de)綠(lv)色化。

2、DC/AC逆(ni)變器(qi)用(yong)電力半(ban)導體器(qi)件的發展

DC-AC逆變(bian)技術(shu)能(neng)(neng)夠實現直(zhi)(zhi)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)到(dao)交(jiao)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)的轉換，可(ke)以從(cong)蓄電(dian)(dian)池(chi)、太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)等直(zhi)(zhi)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)變(bian)換得到(dao)質量較高的、能(neng)(neng)滿足負(fu)載對電(dian)(dian)壓(ya)和頻率(lv)要求的交(jiao)流電(dian)(dian)能(neng)(neng)。DC-AC逆變(bian)技術(shu)在交(jiao)流電(dian)(dian)機的傳(chuan)動、不間斷電(dian)(dian)源（UPS）、變(bian)頻電(dian)(dian)源、有源濾波器、電(dian)(dian)網(wang)無功補償器等許多(duo)場(chang)合得到(dao)了(le)廣泛(fan)的應用。

DC-AC逆(ni)變(bian)技術的(de)(de)基(ji)本原理是通過半(ban)(ban)導(dao)體(ti)功率(lv)開關(guan)器件(jian)（例(li)如SCR，GTO，GTR，IGBT和功率(lv)MOSFET模(mo)塊等）的(de)(de)開通和關(guan)斷作用，把直流(liu)電能(neng)變(bian)換(huan)(huan)成交流(liu)電能(neng)，因此(ci)是一(yi)種電能(neng)變(bian)換(huan)(huan)裝置。由(you)于是通過半(ban)(ban)導(dao)體(ti)功率(lv)開關(guan)器件(jian)的(de)(de)開通和關(guan)斷來實現電能(neng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)的(de)(de)，因此(ci)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)效率(lv)比較高，但轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)輸出的(de)(de)波(bo)形卻(que)很差，是含有(you)相當多諧波(bo)成分的(de)(de)方波(bo)。而多數(shu)應用場合(he)要求逆(ni)變(bian)器輸出的(de)(de)是理想的(de)(de)正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)，因此(ci)如何利用半(ban)(ban)導(dao)體(ti)功率(lv)開關(guan)器件(jian)的(de)(de)開通和關(guan)斷的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)，使(shi)逆(ni)變(bian)器輸出正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)和準正(zheng)弦(xian)(xian)波(bo)就(jiu)成了DC-AC逆(ni)變(bian)器技術發展(zhan)中的(de)(de)一(yi)個主(zhu)要問題。

今后(hou)，隨著(zhu)工(gong)業(ye)和(he)科學技術(shu)的發(fa)展，對電(dian)能質量的要求

將越來越高， DC-AC逆變(bian)器在(zai)這(zhe)種變(bian)換(huan)中(zhong)的作用也會日(ri)益突顯出來。

3、逆變(bian)器的應用領域

3.1以(yi)直(zhi)流(liu)(liu)發(fa)電機、蓄電池(chi)、太陽(yang)能電池(chi)和燃料電池(chi)為主直(zhi)流(liu)(liu)電源的場合，如航空靜止變流(liu)(liu)器（27V或270V DC/115V 400Hz AC）、通訊(xun)靜止變流(liu)(liu)器（48V DC/220V 50Hz AC）；

3.2以變(bian)頻(pin)或恒頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)為主交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)且(qie)采(cai)用交(jiao)-直-交(jiao)變(bian)換方案的場合，如飛機變(bian)速恒頻(pin)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（變(bian)頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)/115V 400Hz AC）、新型(xing)風力發(fa)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（變(bian)頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)/220V 50Hz AC）和變(bian)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)（220V 50Hz DC/115V 400Hz AC或115V 400Hz AC/220V 50Hz AC）；

3.3不間斷電源UPS中的核心環節-逆變器(qi)；

3.4作為(wei)校表臺產(chan)品的電(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)流標準源-電(dian)(dian)壓(ya)功率放大器、電(dian)(dian)流功率放大器。

4、結 論

篇9

當(dang)前,電力電子(zi)作為(wei)節(jie)能(neng)(neng)(neng)、節(jie)才、自動化、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化、機電一體(ti)化的(de)基礎,正(zheng)朝著(zhu)應用技術高(gao)(gao)頻化、硬件結構模塊化、產品性能(neng)(neng)(neng)綠(lv)色化的(de)方向發展。在不遠的(de)將來,電力電子(zi)技術將使電源技術更加成(cheng)熟、經濟(ji)、實(shi)用,實(shi)現高(gao)(gao)效率(lv)和(he)高(gao)(gao)品質(zhi)用電相結合。

1.電力電子技術的發展

現(xian)代(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的發展(zhan)方向(xiang)(xiang),是從以低頻(pin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)處理問題(ti)為主的傳(chuan)統電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)學(xue),向(xiang)(xiang)以高頻(pin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)處理問題(ti)為主的現(xian)代(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)學(xue)方向(xiang)(xiang)轉變。電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)起(qi)始于五十(shi)(shi)年(nian)代(dai)(dai)(dai)末六十(shi)(shi)年(nian)代(dai)(dai)(dai)初(chu)的硅整流器(qi)件(jian),其(qi)發展(zhan)先后經歷了整流器(qi)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)(dai)、逆(ni)變器(qi)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)(dai)和(he)變頻(pin)器(qi)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)(dai),并促進(jin)了電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)在許多新領域的應用(yong)。八十(shi)(shi)年(nian)代(dai)(dai)(dai)末期(qi)和(he)九十(shi)(shi)年(nian)代(dai)(dai)(dai)初(chu)期(qi)發展(zhan)起(qi)來的、以功(gong)率MOSFET和(he)IGBT為代(dai)(dai)(dai)表(biao)的、集高頻(pin)、高壓(ya)和(he)大電(dian)(dian)流于一(yi)身(shen)的功(gong)率半導體復合(he)器(qi)件(jian),表(biao)明傳(chuan)統電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)已經進(jin)入現(xian)代(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)電(dian)(dian)子(zi)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)(dai)。

1.1整流器時代

大(da)功率的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)由(you)工(gong)(gong)(gong)頻(pin)(50Hz)交流(liu)(liu)(liu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)提供,但是(shi)大(da)約20%的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)是(shi)以直(zhi)流(liu)(liu)(liu)形式(shi)消費的(de)(de)(de)(de),其中最典型的(de)(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(有色金屬(shu)和(he)化工(gong)(gong)(gong)原(yuan)料需要直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)解)、牽引(電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)機(ji)(ji)車、電(dian)(dian)(dian)(dian)傳動的(de)(de)(de)(de)內(nei)燃機(ji)(ji)車、地(di)鐵機(ji)(ji)車、城市(shi)無軌(gui)電(dian)(dian)(dian)(dian)車等(deng))和(he)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)傳動(軋鋼、造紙等(deng))三(san)大(da)領域。大(da)功率硅(gui)(gui)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器能(neng)夠高(gao)效率地(di)把(ba)工(gong)(gong)(gong)頻(pin)交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)轉變為直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian),因此在六十(shi)年(nian)代和(he)七十(shi)年(nian)代,大(da)功率硅(gui)(gui)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)管和(he)晶閘管的(de)(de)(de)(de)開發(fa)與應用(yong)得以很大(da)發(fa)展。當時國內(nei)曾(ceng)經掀起了-股各地(di)大(da)辦(ban)硅(gui)(gui)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器廠(chang)的(de)(de)(de)(de)熱潮,目(mu)前全國大(da)大(da)小小的(de)(de)(de)(de)制造硅(gui)(gui)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器的(de)(de)(de)(de)半導體廠(chang)家就是(shi)那時的(de)(de)(de)(de)產物。

1.2逆變器時代

七十年(nian)代(dai)出(chu)現了世界范圍的能源危機,交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)機變(bian)頻(pin)惆速因節能效果(guo)顯著而迅速發展。變(bian)頻(pin)調(diao)速的關(guan)鍵技術(shu)是將直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)逆(ni)變(bian)為(wei)0~100Hz的交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)。在七十年(nian)代(dai)到八(ba)十年(nian)代(dai),隨著變(bian)頻(pin)調(diao)速裝置的普及,大(da)功率逆(ni)變(bian)用(yong)的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和(he)門極(ji)可關(guan)斷(duan)晶閘管(GT0)成(cheng)為(wei)當時(shi)(shi)電(dian)力電(dian)子(zi)器件的主角。類似的應用(yong)還包括高壓直(zhi)流(liu)(liu)輸出(chu),靜止式(shi)無(wu)功功率動(dong)態補償等。這(zhe)時(shi)(shi)的電(dian)力電(dian)子(zi)技術(shu)已經能夠實現整流(liu)(liu)和(he)逆(ni)變(bian),但工作頻(pin)率較低,僅局限在中低頻(pin)范圍內。

1.3變頻器時代

進(jin)入八十年代,大規模和超大規模集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)技術(shu)的(de)(de)(de)迅(xun)猛發(fa)(fa)展,為現代電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展奠定了基礎。將集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)技術(shu)的(de)(de)(de)精細加(jia)工技術(shu)和高(gao)(gao)壓大電(dian)(dian)流技術(shu)有機結(jie)合,出現了一批全新(xin)的(de)(de)(de)全控型(xing)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)器件、首先是(shi)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)M0SFET的(de)(de)(de)問(wen)(wen)世,導致了中小功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)源(yuan)向(xiang)(xiang)(xiang)高(gao)(gao)頻(pin)化發(fa)(fa)展,而(er)后絕(jue)緣(yuan)門極(ji)雙極(ji)晶(jing)體管(IGBT)的(de)(de)(de)出現,又為大中型(xing)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)源(yuan)向(xiang)(xiang)(xiang)高(gao)(gao)頻(pin)發(fa)(fa)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的(de)(de)(de)相繼問(wen)(wen)世,是(shi)傳統(tong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)向(xiang)(xiang)(xiang)現代電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)轉化的(de)(de)(de)標志(zhi)。據(ju)統(tong)計,到1995年底,功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)M0SFET和GTR在功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半導體器件市場(chang)上已達到平(ping)分秋色的(de)(de)(de)地步(bu),而(er)用IGBT代替(ti)GTR在電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)領域巳成(cheng)定論。新(xin)型(xing)器件的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展不僅為交流電(dian)(dian)機變(bian)頻(pin)調速提(ti)供了較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv),使其性能更(geng)加(jia)完善(shan)可靠(kao),而(er)且(qie)使現代電(dian)(dian)子(zi)技術(shu)不斷向(xiang)(xiang)(xiang)高(gao)(gao)頻(pin)化發(fa)(fa)展,為用電(dian)(dian)設備的(de)(de)(de)高(gao)(gao)效節(jie)材節(jie)能,實現小型(xing)輕(qing)量化,機電(dian)(dian)一體化和智能化提(ti)供了重要的(de)(de)(de)技術(shu)基礎。

2.現(xian)代電力(li)電子的應用領域(yu)

2.1計(ji)算(suan)機(ji)高(gao)效率綠(lv)色(se)電(dian)源

篇10

華為(wei)mate30最(zui)高支(zhi)持有線充(chong)電40W，無(wu)線充(chong)電是27W，無(wu)線充(chong)電器需單(dan)獨購買(mai)。華為(wei)mate30電池(chi)(chi)容量(liang)是4200mAh，電池(chi)(chi)額定容量(liang)為(wei)4100mAh，電池(chi)(chi)內置不可(ke)拆卸。

充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)（Charger）是(shi)一(yi)(yi)種為(wei)其他電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)進行充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的設備。該設備采(cai)用(yong)(yong)高(gao)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)(dian)源技術(shu)，運用(yong)(yong)智能動(dong)態調整充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)技術(shu)，利用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)半導體器(qi)件(jian)，把(ba)(ba)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和頻(pin)率(lv)固定(ding)不變(bian)(bian)的交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)變(bian)(bian)換為(wei)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)，一(yi)(yi)般(ban)(ban)由柔性(xing)線路(lu)(lu)(lu)板(ban)、電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)等組成，其按(an)設計(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)頻(pin)率(lv)可分(fen)為(wei)工(gong)頻(pin)機(ji)(ji)和高(gao)頻(pin)機(ji)(ji)，在(zai)(zai)各(ge)個領(ling)都域被廣泛(fan)應用(yong)(yong)，特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)生(sheng)活(huo)領(ling)域，被廣泛(fan)用(yong)(yong)于(yu)(yu)手機(ji)(ji)、相機(ji)(ji)等常(chang)見電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)。充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)按(an)設計(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)頻(pin)率(lv)來(lai)分(fen)，可分(fen)為(wei)工(gong)頻(pin)機(ji)(ji)和高(gao)頻(pin)機(ji)(ji)。工(gong)頻(pin)機(ji)(ji)是(shi)以(yi)傳(chuan)統的模(mo)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)原理(li)來(lai)設計(ji)，機(ji)(ji)器(qi)內部(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)器(qi)件(jian)(如變(bian)(bian)壓器(qi)、電(dian)(dian)(dian)(dian)感、電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)等)都較(jiao)大，一(yi)(yi)般(ban)(ban)在(zai)(zai)帶載(zai)較(jiao)大運行時(shi)存在(zai)(zai)較(jiao)小噪聲，但該機(ji)(ji)型(xing)在(zai)(zai)惡(e)劣的電(dian)(dian)(dian)(dian)網環境條件(jian)中耐抗(kang)性(xing)能較(jiao)強，可靠性(xing)及(ji)穩定(ding)性(xing)均比高(gao)頻(pin)機(ji)(ji)強。而高(gao)頻(pin)機(ji)(ji)是(shi)以(yi)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)(CPU蕊片(pian))作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)處(chu)理(li)控(kong)制中心，是(shi)把(ba)(ba)繁雜的硬件(jian)模(mo)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)燒錄于(yu)(yu)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)中，以(yi)軟(ruan)件(jian)程序的方(fang)式(shi)來(lai)控(kong)制UPS的運行。

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