Vývoj a inovácia výkonovej elektronickej technológie

Od príchodu prvého tyristora v 50. rokoch 20. storočia začala technológia výkonovej elektroniky vstupovať do štádia modernej technológie elektrických pohonov. Na tomto základe vyvinuté kremíkom riadené usmerňovacie zariadenie predstavuje revolúciu v oblasti elektrického pohonu a transformuje elektrickú energiu. A riadenie vstúpilo do éry prevodníkov zložených z výkonových elektronických zariadení z rotujúcich prevodníkových jednotiek a statických iónových prevodníkov, ktoré znamenali zrod výkonovej elektroniky. V 70. rokoch začali tyristory formovať sériu produktov od nízkeho a malého prúdu po vysoké napätie a veľký prúd. Polokontrolované zariadenia, ktoré bežné tyristory nemôžu samy vypnúť, sa nazývajú prvá generácia výkonových elektronických zariadení. S neustálym zdokonaľovaním teoretického výskumu v oblasti výkonovej elektronickej technológie a úrovne výrobných technológií boli výkonové elektronické zariadenia veľmi vyvinuté z hľadiska ľahkosti a typu, čo je ďalším skokom v oblasti výkonovej elektronickej technológie. Postupne boli vyvinuté GTR.GTO, výkonové MOSFET atď. Vypnite plne riadené výkonné elektronické zariadenia druhej generácie. Výkonové elektronické zariadenia tretej generácie predstavované izolovanými hradlovými bipolárnymi tranzistormi (IGBT) sa začali vyvíjať v smere ľahkej, vysokej frekvencie, rýchlej odozvy a nízkych strát. V 90. rokoch sa výkonové elektronické zariadenia vyvíjajú v smere integrácie, štandardnej modularizácie, inteligencie a energetickej integrácie. Na základe toho bol formovaný teoretický výskum, vývoj zariadení a penetrácia aplikácií výkonovej elektronickej technológie. Šanghajská technológia výkonovej elektroniky je najkonkurencieschopnejšou oblasťou špičkových technológií. Tube Rúrka usmerňovača je najjednoduchším a najbežnejšie používaným zariadením medzi výkonnými elektronickými zariadeniami. V súčasnosti boli sformované tri série výrobkov bežného typu, typu rýchleho zotavenia a typu Schottky. Výkonové usmerňovače hrajú veľmi dôležitú úlohu pri zlepšovaní výkonu rôznych výkonových elektronických obvodov, znižovaní strát obvodov a zlepšovaní prúdovej účinnosti. Od roku 1958, keď spoločnosť General Electric Company v Spojených štátoch vyvinula prvý spoločný priemyselný tyristor, jej vylepšenie štruktúry a reforma procesu položili základ pre vývoj a výskum nových zariadení. V nasledujúcich desiatich rokoch sa vyvinul a vyvinul obojsmerný, invertorový a inverzný tyristor. Vodivé a asymetrické tyristory, zatiaľ čo tyristorové sériové výrobky majú stále širší trh.  V roku 1964 bola zatiaľ v USA dosiahnutá prvá úspešná skúšobná výroba 0,5 kV / 0,01 kA vypínacieho GTO v USA a súčasný vypínací GTO dosiahol 9 kV / 0,25 kA / 0,8 kHz a v súčasnosti má dosiahol 9 kV / 2,5 kA / Na úrovniach 0,8 kHZ a 6 kV / 6 kA / 1 kHZ má GTO najväčšiu kapacitu spomedzi rôznych samouzatváracích zariadení, ale jeho pracovná frekvencia je najnižšia, ale má zjavné výhody v prípade vysoko výkonnej elektrickej trakcie pohony, takže je v strednom napätí, zaujíma miesto v oblasti veľkého objemu cestujúcich. Produkty série GTR boli vyvinuté v 70. rokoch a ich menovité hodnoty dosiahli 1,8 kV / 0,8 kA / 2 kHZ, 0,6 kV / 0,003 kA / 100 kHZ. Má vlastnosti flexibilného a vyspelého zloženia obvodu, nízke spínacie straty a krátky spínací čas. 2. Je široko používaný v stredofrekvenčných obvodoch. Ako vysoko výkonný veľkokapacitný bipolárny tranzistor IGBT tretej generácie s izolovaným hradlom má riadenie napätia, veľkú vstupnú impedanciu, nízky výkon pohonu, nízke straty pri spínaní a pracovnú frekvenciu. Vlastnosti na vysokej úrovni, má široké vyhliadky na rozvoj. IGCT je nový typ zariadenia vyvinutého nedávno. Je to zariadenie vyvinuté na základe GTO. Nazýva sa to integrovaný hradlový komutovaný tyristor. Tiež sa nazýva tyristor vypínajúci emitor. Jeho okamžitá spínacia frekvencia môže dosiahnuť 20 kHZ. Doba prerušenia je 1 μs, dildt 4 kA / ms, du / dt10-20 kV / ms, blokovacie napätie AC 6 kV, blokovacie napätie DC 3,9 kV, doba spínania< 2ks,="" pri="" poklese="" vodivého="" napätia="" 3="" 600="" a,="" 2,8="" v,="" spínacia="" frekvencia=""> 1 000 Hz.  Vstupom do výskumu a vývoja výkonových elektronických zariadení v 90. rokoch sa dostal do éry vysokej frekvencie, štandardnej modularizácie, integrácie a inteligencie. Z teoretických analýz a experimentov sa preukázalo, že zníženie objemu a hmotnosti elektrických výrobkov je nepriamo úmerné druhej odmocnine frekvencie napájacieho zdroja. Inými slovami, keď výrazne zvýšime štandardnú druhú frekvenciu 50 Hz, objem a hmotnosť elektrického zariadenia používajúceho takúto frekvenciu napájania sa dá výrazne znížiť, čím sa pri výrobe elektrického zariadenia ušetria materiály, v priebehu prevádzky sa zjavne ušetrí elektrická energia a výrazne sa zlepší systémový výkon zariadenia, najmä pre letecký a kozmický priemysel, ktorý má ďalekosiahly význam. Preto je vysoká frekvencia výkonových elektronických zariadení v budúcnosti vedúcim smerom k inovácii výkonových elektronických technológií a štandardný modul hardvérovej štruktúry je nevyhnutným trendom vývoja zariadení. Súčasné pokročilé moduly obsahujú spínacie prvky a voľnobežné diódy v opačnom smere s nimi. Viaceré jednotky interného a ochranného obvodu pohonu sú štandardizované a vyrábané sériové produkty a môžu dosiahnuť veľmi vysokú úroveň konzistencie a spoľahlivosti. V súčasnosti mnoho veľkých spoločností na svete vyvinulo inteligentné výkonové moduly IPM. Napríklad Japonsko' s Mitsubishi, Toshiba a USA' Medzinárodná spoločnosť Rectifier Company už uviedla na trh zrelé produkty. Hlavné črty inteligentného výkonového modulu IPM spoločnosti Shindenmoto Company v Japonsku sú: 1 Integruje vo vnútri výkonový čip, detekčný obvod a budiaci obvod, čím je štruktúra hlavného obvodu najjednoduchšia. 2 Jeho výkonový čip prijíma IGBT s vysokou rýchlosťou prepínania a malým prúdom pohonu a má vlastný snímač prúdu, ktorý dokáže účinne detekovať nadprúd a skratový prúd, aby bola zaistená bezpečná ochrana výkonového čipu.  3 Vo vnútornom vedení je dĺžka vedenia napájacieho obvodu a budiaceho obvodu riadená na čo najkratšiu dobu, aby sa dobre vyriešili problémy s prepätím a šumom ovplyvňujúcim nesprávnu činnosť.  4 Prichádza so spoľahlivými bezpečnostnými ochrannými opatreniami, pri poruche môže včas vypnúť napájacie zariadenia a vydať jasný pokyn predsedu vlády Zhu Ji v roku 1998. V budúcnosti je potrebné urýchliť výstavbu národného inovačného systému . Preto možno s istotou povedať, že na začiatku 21. storočia Pri rozvoji krajiny sa technologické inovácie stanú dominantným obsahom práce podnikov a rozvoja a zavedenia mechanizmu technologických inovácií vhodných pre Čínu&Národné podmienky v elektrotechnickom priemysle # 39 podporia neustálu modernizáciu a pokrok v novom elektrotechnickom priemysle prostredníctvom rýchleho pokroku v oblasti výkonovej elektronickej technológie a potom budú globálne. Aj keď má technológia výkonovej elektroniky mnoho spoločných charakteristík mikroelektronickej technológie, ako napríklad rýchly vývoj a zmeny, jej penetračný a inovačný výkon je veľmi výrazný, jeho vitalita je mimoriadne silná a je v stave slnečného žiarenia a spája sa s inými odbormi a vytvára nové príležitosti pre rozvoj. „A technológia výkonovej elektroniky má svoje vlastné jedinečné vlastnosti, ako je vysoké napätie, veľká kapacita a veľký rozsah riadiaceho výkonu. Preto obtiažnosť technologických inovácií spočíva v potrebe prekonať bariéru vysokého napätia a vysokého výkonu a v komplexnej obtiažnosti technológie. „Napríklad materiálový priemysel a výrobný proces a spoľahlivosť výkonových elektronických zariadení je mimoriadne dôležitým technickým ukazovateľom. Z tohto dôvodu sa inovácia technológie výkonovej elektroniky vzájomne prelína s rôznymi odbormi a má silný prienik v rôznych priemyselných odvetviach. Preto výkonová elektronická technológia úzko súvisí so základnými priemyselnými odvetviami krajiny a požiadavky na zosúladenie s národnými usmerneniami pre rozvoj a priemyselnými politikami budú v 21. storočí stále silnejšie. Technológia výkonovej elektroniky sa nazýva aj technológia toku energie, takže vývoj a inovácie technológie výkonovej elektroniky sú dôležitou súčasťou programu stratégie trvalo udržateľného rozvoja v 21. storočí. Zrýchlenie transformácie modernej výkonovej elektroniky na začiatku 21. storočia určite vytvorí východný technologický priemyselný reťazec a podporí technologické inovácie v priemyselnej oblasti mojej krajiny&# 39.  Inovácia výkonovej elektronickej technológie a výrobný proces výkonových elektronických zariadení sa stala najkonkurenčnejšou pozíciou v oblasti riadenia priemyselnej automatizácie a mechatroniky vo všetkých krajinách sveta. Všetky vyspelé krajiny vložili do tejto oblasti veľkú pracovnú silu, materiálne a finančné zdroje, aby Z hľadiska teoretického výskumu v oblasti technológie výkonovej elektroniky možno povedať, že Japonsko, USA, Francúzsko, Holandsko, Dánsko a ďalšie západoeurópske krajiny pôjdu ruka v ruke. V týchto krajinách sa neustále vyvíjajú a zdokonaľujú rôzne pokročilé výkonové veličiny výkonovej elektroniky na podporu elektrickej energie. Elektronická technológia smeruje k vysokej frekvencii, dosahuje vysokú účinnosť a úsporu energie elektrických zariadení a kladie dôležitý technický základ pre realizáciu miniaturizácie, nízkej hmotnosti, a inteligencie priemyselných riadiacich zariadení a tiež zobrazuje neustále rozširovanie a inovácie výkonovej elektronickej technológie v 21. storočí. Široké vyhliadky. V porovnaní so zahraničnými vyspelými krajinami komplexné technické možnosti mojej krajiny pre vývoj výkonových elektronických zariadení stále zaostávajú. Na vývoj a inováciu technológie výkonovej elektroniky v mojej krajine a na vytvorenie priemyselného rozsahu je potrebné prevziať vedúcu pozíciu v inováciách medzi priemyselnými univerzitami a čínskymi vlastnosťami. Cestou je pevne sa držať a osvojiť si metódu kombinácie výroby, učenia sa a výskumu, ktorá sa vydá cestou spoločného rozvoja. Od sledovania pokrokových zahraničných technológií, postupného začatia samostatných inovácií, inovácií z interdisciplinárneho vzájomného prenikania, inovácií z výberu vývoja zariadení a transformácie štruktúry obvodov, je to obzvlášť praktické pre inovácie energetických technológií. Je tiež potrebné riadiť inovácie z technológie výrobného procesu zariadenia a inovovať z aplikácie nových materiálových vied s cieľom podporiť technologické inovácie výrobného procesu výkonovej elektroniky a zvýšiť spoľahlivosť zariadenia. Vďaka tomu sa formuje základná inovačná cesta založená na akumulácii. A je nevyhnutné organicky integrovať technologické inovácie s aplikáciou výrobkov a propagáciou trhu, čo urýchlilo sebaposilňujúci sa cyklus technologických inovácií a stabilný základ pre podporu a podporu technologických inovácií, aby moja krajina' Silová elektronická technológia a technológia výrobného procesu zariadení môžu mať značný rozvoj. A môžu vytvoriť úplne nový priemysel odpad-slnko, transformovať ho do obrovskej produktivity, propagovať priemyselnú oblasť mojej krajiny&# 39 z hrubého riadenia. centralizované a podporovať národné hospodárstvo v rozvoji vysokou rýchlosťou, výškou a udržateľnosťou.