Dezvoltarea și inovarea tehnologiei electronice de putere

De la apariția primului tiristor în anii 1950, tehnologia electronică de putere a început să intre în stadiul tehnologiei moderne de acționare electrică. Dispozitivul redresor controlat cu siliciu dezvoltat pe această bază este o revoluție în domeniul acționării electrice și transformă energia electrică. Și controlul a intrat în era convertoarelor compuse din dispozitive electronice de putere din unități de conversie rotative și convertoare de ioni statici, care au marcat nașterea electronicii de putere. În anii 1970, tiristoarele au început să formeze o serie de produse, de la tensiune mică și curent mic la tensiune înaltă și curent mare. Dispozitivele semicontrolate pe care tiristoarele obișnuite nu le pot închide automat se numesc prima generație de dispozitive electronice de putere. Odată cu îmbunătățirea continuă a cercetării teoretice a tehnologiei electronice de putere și a nivelului tehnologiei de fabricație, dispozitivele electronice de putere au fost mult dezvoltate în ceea ce privește ușurința și tipul, ceea ce reprezintă un alt salt în tehnologia electronică de putere. GTR.GTO, MOSFET de putere etc. au fost dezvoltate succesiv. Opriți dispozitivele electronice de putere de a doua generație complet controlate. Dispozitivele electronice de putere de a treia generație reprezentate de tranzistoare bipolare cu poartă izolată (IGBT) au început să se dezvolte în direcția frecvenței ușoare, a răspunsului rapid și a pierderilor reduse. În anii 1990, dispozitivele electronice de putere se dezvoltă în direcția integrării, modularizării standard, inteligenței și integrării puterii. Pe baza acestui fapt, s-a format o cercetare teoretică, dezvoltarea de dispozitive și penetrarea aplicațiilor în tehnologia electronică de putere. Tehnologia electronică de putere din Shanghai este cel mai competitiv domeniu de înaltă tehnologie.  Tubul redresor este cel mai simplu și cel mai utilizat dispozitiv dintre dispozitivele electronice de putere. În prezent, s-au format trei serii de produse de tip obișnuit, de recuperare rapidă și de tip Schottky. Redresoarele de putere joacă un rol foarte important în îmbunătățirea performanței diferitelor circuite electronice de putere, reducerea pierderilor de circuit și îmbunătățirea eficienței curentului. Din 1958, când General Electric Company din Statele Unite a dezvoltat primul tiristor industrial comun, îmbunătățirea structurii și reforma proceselor au pus bazele dezvoltării și cercetării de noi dispozitive. În următorii zece ani au fost dezvoltate și dezvoltate tiristorul inversor și inversor și tiristorul invers. Tiristoarele conductoare și asimetrice, până acum, produsele din seria tiristoare au încă o piață mai largă.  În 1964, prima producție de încercare cu succes de 0,5 KV / 0,01 kA GTO de închidere în Statele Unite a fost realizată până acum, iar actualul GTO de oprire a ajuns la 9 kV / 0,25 kA / 0,8 kHz, iar în prezent are a atins 9kV / 2,5kA / La niveluri de 0,8kHZ și 6kV / 6kA / 1kHZ, GTO are cea mai mare capacitate între diferite dispozitive de închidere automată, dar frecvența sa de funcționare este cea mai mică, dar are avantaje evidente în tracțiunea electrică de mare putere. conduce, deci este în medie tensiune, Ocupă un loc în domeniul volumului mare de pasageri. Produsele din seria GTR au fost dezvoltate în anii 1970, iar valorile lor nominale au atins 1,8kV / 0,8kA / 2kHZ, 0,6kV / 0,003kA / 100kHZ. Are caracteristicile compoziției circuitului flexibil și matur, pierderi reduse de comutare și timp scurt de comutare. 2. Este utilizat pe scară largă în circuitele de frecvență medie. Fiind un tranzistor bipolar IGBT izolat de înaltă performanță, cu capacitate mare, a treia generație, are control de tensiune, impedanță mare de intrare, putere redusă a unității, pierderi reduse de comutare și frecvență de funcționare. Caracteristici de nivel înalt, are perspective largi de dezvoltare. IGCT este un nou tip de dispozitiv dezvoltat recent. Este un dispozitiv dezvoltat pe baza GTO. Se numește tiristor comutat cu poartă integrată. Se mai numește tiristor de oprire a emițătorului. Frecvența sa de comutare instantanee poate ajunge la 20 kHz. Timpul de rupere este de 1μs, dildt 4kA / ms, du / dt10-20kV / ms, tensiune de blocare AC 6kV, tensiune de blocare DC 3.9kV, timp de comutare< 2ks,="" când="" căderea="" tensiunii="" de="" conducere="" este="" 3600a,="" 2.8v,="" frecvența="" de="" comutare=""> 1000Hz.  Intrând în cercetarea și dezvoltarea dispozitivelor electronice de putere în anii 1990, a intrat în era frecvenței înalte, a modularizării standard, a integrării și a inteligenței. Din analize teoretice și experimente, s-a dovedit că reducerea volumului și a greutății produselor electrice este invers proporțională cu rădăcina pătrată a frecvenței de alimentare. Cu alte cuvinte, atunci când mărim foarte mult a doua frecvență standard de 50Hz, volumul și greutatea echipamentelor electrice folosind o astfel de frecvență de putere Poate fi redus foarte mult, ceea ce face fabricarea echipamentelor electrice să economisească materiale, economisind electricitatea mai evident în timpul funcționării și îmbunătățind considerabil performanța sistemului a echipamentelor, în special pentru industria aerospațială, care are o semnificație de anvergură. Prin urmare, frecvența ridicată a dispozitivelor electronice de putere este direcția principală a inovației tehnologiei electronice de putere în viitor, iar modulul standard al structurii hardware este tendința inevitabilă a dezvoltării dispozitivelor. Modulele avansate actuale includ elemente de comutare și diode cu roată liberă în paralel invers cu acestea. Mai multe unități de circuit intern și de protecție a unității sunt produse standardizate și produse în serie și pot atinge un nivel foarte ridicat de consistență și fiabilitate. În prezent, multe companii mari din lume au dezvoltat module de alimentare inteligente IPM. De exemplu, Japonia' Mitsubishi, Toshiba și Statele Unite' International Rectifier Company a lansat deja produse mature. Principalele caracteristici ale modulului de alimentare inteligent IPM al companiei Shindenmoto din Japonia sunt: ​​1 Acesta integrează cipul de alimentare, circuitul de detecție și circuitul de conducere în interior, făcând structura circuitului principal cea mai simplă. 2 Cipul său de putere adoptă IGBT cu viteză mare de comutare și curent redus de acționare și are propriul său senzor de curent, care poate detecta eficient supracurentul și curentul de scurtcircuit, astfel încât să protejeze cipul de alimentare în siguranță.  3 În cablajul intern, lungimea cablajului circuitului de alimentare și a circuitului de acționare este controlată la cea mai scurtă, pentru a rezolva bine problemele de tensiune de supratensiune și zgomot care afectează funcționarea necorespunzătoare.  4 Vine cu măsuri fiabile de protecție a siguranței, atunci când apare o defecțiune, poate opri dispozitivele de alimentare la timp și emite o instrucțiune clară din partea primului ministru Zhu Ji în 1998. În viitor, construcția sistemului național de inovare trebuie accelerată. . Prin urmare, se poate spune cu certitudine că la începutul secolului al XXI-lea În dezvoltarea țării, inovația tehnologică va deveni conținutul dominant al activității întreprinderilor și dezvoltarea și stabilirea unui mecanism de inovare tehnologică adecvat Chinei&Condițiile naționale din industria electrică vor promova actualizarea continuă și progresul noii industrii electrice prin progresul rapid al tehnologiei electronice de putere și apoi vor deveni globale. Deși tehnologia electronică de putere are multe caracteristici comune ale tehnologiei microelectronice, cum ar fi dezvoltarea rapidă și modificările, penetrarea și performanța inovației sale sunt foarte proeminente, vitalitatea sa este extrem de puternică și se află în starea industriei solare și se îmbină cu alte discipline și creează noi oportunități de dezvoltare. Și tehnologia electronică de putere are propriile sale caracteristici unice, cum ar fi tensiunea înaltă, capacitatea mare și gama mare de putere de control. Prin urmare, dificultatea inovației tehnologice constă în nevoia de a trece bariera de înaltă tensiune și putere mare și dificultatea cuprinzătoare a tehnologiei. , Cum ar fi industria materialelor și procesul de fabricație și fiabilitatea dispozitivelor electronice de putere este un indicator tehnic extrem de important. Din acest motiv, inovația tehnologiei electronice de putere se întrepătrunde cu o varietate de discipline și are o penetrare puternică în diverse domenii industriale. Prin urmare, tehnologia electronică de putere este strâns legată de industriile de bază ale țării &, iar cerințele pentru potrivirea cu orientările naționale de dezvoltare și cu politicile industriale vor deveni din ce în ce mai puternice în secolul XXI. Tehnologia electronică de putere este numită și tehnologia fluxului de energie, astfel încât dezvoltarea și inovarea tehnologiei electronice de putere este o parte importantă a programului de strategie de dezvoltare durabilă din secolul XXI. Accelerarea transformării electronice moderne de putere la începutul secolului 21 va forma cu siguranță un lanț industrial de înaltă tehnologie și va promova inovația tehnologică în domeniul industrial al țării mele &.  Inovația tehnologiei electronice de putere și procesul de fabricație a dispozitivelor electronice de putere au devenit cea mai competitivă poziție în domeniul controlului automatizării industriale și mecatronică în toate țările din lume. Toate țările dezvoltate au injectat resurse umane, materiale și financiare mari în acest domeniu. În ceea ce privește cercetarea teoretică privind tehnologia electronică de putere, se poate spune că Japonia, Statele Unite, Franța, Olanda, Danemarca și alte țări din Europa de Vest mana in mana. În aceste țări, sunt dezvoltate și îmbunătățite continuu diverse cantități avansate de energie electronică de putere pentru a promova puterea electrică Tehnologia electronică se îndreaptă spre frecvență ridicată, realizând eficiență ridicată și economisire de energie a echipamentelor electrice, punând o bază tehnică importantă pentru realizarea miniaturizării, și inteligența echipamentelor de control industrial și descrie, de asemenea, expansiunea continuă și inovația tehnologiei electronice de putere în secolul 21. Perspective largi. În comparație cu țările străine dezvoltate, capacitățile tehnice cuprinzătoare ale țării mele pentru dezvoltarea dispozitivelor electronice de putere rămân în continuare cu mult în urmă. Pentru a dezvolta și inova tehnologia electronică de putere a țării mele și pentru a forma o scară industrială, este necesar să preia conducerea inovației industrie-universitate cu caracteristici chineze. Calea este de a adera ferm și de a stăpâni metoda de a combina producția, învățarea și cercetarea pentru a lua drumul dezvoltării comune. De la urmărirea tehnologiei străine avansate, lansarea treptată a inovației independente, inovația din penetrarea reciprocă interdisciplinară, inovația din selectarea dezvoltării dispozitivelor și transformarea structurii circuitelor, acest lucru este practic mai ales pentru inovația în tehnologia energiei. De asemenea, este necesar să se ghideze inovația din tehnologia procesului de fabricație a dispozitivelor și să se inoveze din aplicarea noii științe a materialelor, astfel încât să se promoveze inovația tehnologică a procesului de fabricație a electronicelor de putere și să se îmbunătățească fiabilitatea dispozitivului. Ca rezultat, se formează o cale de inovare bazată pe acumulare. Și este necesar să se integreze organic inovația tehnologică cu aplicarea produselor și promovarea pieței, care a accelerat ciclul de auto-întărire a inovației tehnologice și are o bază stabilă pentru promovarea și conducerea inovației tehnologice, astfel încât țara mea' Tehnologia electronică de putere și tehnologia proceselor de fabricație a dispozitivelor pot avea o dezvoltare considerabilă și pot forma o nouă industrie a deșeurilor solare, o transformă într-o productivitate uriașă, promovează domeniul industrial al țării mele' la una centralizată și să promoveze economia națională pentru a se dezvolta cu viteză, înălțime și durabilitate ridicate.