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时间:2020年10月19日 来源:

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展,当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮。全国小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。长宁区信息电子技术口碑推荐

模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。电子技术是十九世纪末到二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展迅速,应用,成为近代科学技术发展的一个重要标志。在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展得很快,1785年法国科学家库伦由实验得出电荷的库仑定律。1895年,荷兰物理学家亨得里克·安顿·洛伦兹假定了电子存在。1897年,英国物理学家汤姆逊()用试验找出了电子。1904年,英国人发明了简单的二极管(diode或valve),用于检测微弱的无线电信号。1906年,在二极管中安上了第三个电极(栅极,grid)发明了具有放大作用的三极管,这是电子学早期历史中重要的里程碑。1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管。1958年集成电路的个样品见诸于世。集成电路的出现和应用,标志着电子技术发展到了一个新的阶段。电子产品电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。半导体器件是构成各种分立、集成电子电路基本的元器件。随着电子技术的飞速发展,各种新型半导体器件层出不穷。静安区计算机电子技术电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。

电力电子器件又称为功率半导体器件,主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)。功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设;网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。除了保证这些设备的正常运行以外,功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高,中国功率器件市场一直保持较快的发展速度。国家统计局的数据显示,2010年中国功率器件行业共有规模以上企业498家,全行业实现销售收入,同比增长,同比增长。从企业经济类型来看,三资企业数量多,其企业数量占行业数量的。从企业数量、销售收入以及资产规模来看,江苏、广东和浙江等省所占的份额居多。20世纪50年代,电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管,因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快,而在电力电子电路中得到。

1906年美国人德福雷斯特发明真空三极管,用来放大电话的声音电流。此后,人们强烈地期待着能够诞生一种固体器件,用来作为质量轻、价廉和寿命长的放大器和电子开关。1947年,点接触型锗晶体管的诞生,在电子器件的发展史上翻开了新的一页。但是,这种点接触型晶体管在构造上存在着接触点不稳定的致命弱点。在点接触型晶体管开发成功的同时,结型晶体管论就已经提出,但是直至人们能够制备超高纯度的单晶以及能够任意控制晶体的导电类型以后,结型晶体管材真正得以出现。1950年,具有使用价值的早的锗合金型晶体管诞生。1954年,结型硅晶体管诞生。此后,人们提出了场效应晶体管的构想。随着无缺陷结晶和缺陷控制等材料技术、晶体外诞生长技术和扩散掺杂技术、耐压氧化膜的制备技术、腐蚀和光刻技术的出现和发展,各种性能优良的电子器件相继出现,电子元器件逐步从真空管时代进入晶体管时代和大规模、超大规模集成电路时代。逐步形成作为高技术产业的半导体工业。由于社会发展的需要,电子装置变的越来越复杂,这就要求了电子装置必须具有可靠性、速度快、消耗功率小以及质量轻、小型化、成本低等特点。自20世纪50年代提出集成电路的设想后。七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果而迅速发展。

80年代这类器件的高工作频率在10千赫以下。双极型大功率晶体管可以在100千赫频率下工作,其控制电流容量已达数百安,阻断电压1千多伏,但维持通态比其他功率可控器件需要更大的基极驱动电流。由于存在热激发二次击穿现象,限制它的抗浪涌能力。进一步提高其工作频率仍然受到基区和集电区少子储存效应的影响。70年代中期发展起来的单极型MOS功率场效应晶体管,由于不受少子储存效应的限制,能够在兆赫以上的频率下工作。这种器件的导通电流具有负温度特性,不易出现热激发二次击穿现象;需要扩大电流容量时,器件并联简单,且具有较好的线性输出特性和较小的驱动功率;在制造工艺上便于大规模集成。但它的通态压降较大,制造时对材料和器件工艺的一致性要求较高。到80年代中、后期电流容量达数十安,阻断电压近千伏。从60年代到70年代初期,以半控型普通晶闸管为的电力电子器件,主要用于相控电路。这些电路十分地用在电解、电镀、直流电机传动、发电机励磁等整流装置中,与传统的汞弧整流装置相比,不仅体积小、工作可靠,而且取得了十分明显的节能效果(一般可节电10~40%,从中国的实际看,因风机和泵类负载约占全国用电量的1/3,若采用交流电动机调速传动。电子技术是十九世纪末到二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展迅速。通信电子技术口碑推荐

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