Udvikling og innovation af kraftelektronisk teknologi

Siden fremkomsten af ​​den første tyristor i 1950'erne er kraftelektronik-teknologien begyndt at komme ind på scenen med moderne elektrisk drevteknologi. Den siliciumstyrede ensretterindretning, der er udviklet på dette grundlag, er en revolution inden for elektrisk drev og transformerer elektrisk energi. Og kontrol er trådt ind i æraen med konvertere, der består af kraftelektroniske enheder fra roterende omformerenheder og statiske ionomformere, som markerede fødsel af kraftelektronik. I 1970'erne begyndte tyristorer at danne en række produkter, der spænder fra lavspænding og lille strøm til højspænding og stor strøm. De semi-kontrollerede enheder, som almindelige tyristorer ikke kan lukke selv, kaldes den første generation af kraftelektroniske enheder. Med den kontinuerlige forbedring af teoretisk forsknings- og fremstillingsteknologiniveau for magtelektronisk teknologi er kraftelektroniske enheder blevet stærkt udviklet med hensyn til lethed og type, hvilket er endnu et spring inden for kraftelektronisk teknologi. GTR.GTO, power MOSFET osv. Er blevet udviklet successivt. Sluk for den fuldt kontrollerede andengenerationselektroniske enheder. Tredjegenerations kraftelektroniske enheder repræsenteret af isolerede gate bipolære transistorer (IGBT'er) er begyndt at udvikle sig i retning af let, høj frekvens, hurtig respons og lavt tab. I 1990'erne udvikler elektriske elektroniske enheder sig i retning af integration, standardmodularisering, intelligens og magtintegration. Baseret på dette er der dannet en teoretisk forskning, enhedsudvikling og applikationsindtrængning af kraftelektronisk teknologi. Shanghai magt elektronik teknologi er det mest konkurrencedygtige high-tech felt.  Ensretterrøret er den enkleste og mest anvendte enhed blandt magtelektroniske enheder. På nuværende tidspunkt er der dannet tre serier af produkter af almindelig type, hurtig genopretningstype og Schottky-type. Effektrettere spiller en meget vigtig rolle i forbedring af ydeevnen for forskellige strømelektroniske kredsløb, reducering af kredsløbstab og forbedring af strømeffektiviteten. Siden 1958, da General Electric Company i USA udviklede den første industrielle fælles tyristor, lagde dens strukturforbedring og procesreform grundlaget for udvikling og forskning af nye enheder. I de følgende ti år blev tovejs, inverter og invers tyristor udviklet og udviklet. Ledende og asymmetriske tyristorer, indtil videre har thyristor-seriens produkter stadig et bredere marked.  I 1964 er den første vellykkede prøveproduktion af 0,5 kV / 0,01 kA-afspærrings-GTO i USA indtil videre opnået, og den nuværende frakoblings-GTO har nået 9 kV / 0,25 kA / 0,8 kHz, og i øjeblikket har den nået 9kV / 2,5kA / ved 0,8 kHz og 6 kV / 6 kA / 1 kHz niveauer, GTO har den største kapacitet blandt forskellige selvlukkende enheder, men dens driftsfrekvens er den laveste, men den har åbenlyse fordele i højeffekt elektrisk trækkraft drev, så det er i mellemspænding, indtager et sted inden for stort passagervolumen. GTR-seriens produkter blev udviklet i 1970'erne, og deres nominelle værdier har nået 1,8 kV / 0,8 kA / 2 kHz, 0,6 kV / 0,003 kA / 100 kHz. Det har egenskaberne ved fleksibel og moden kredsløbssammensætning, lavt skiftetab og kort skiftetid. 2. Det bruges i vid udstrækning i mellemfrekvens kredsløb. Som en højtydende tredjegenerations isoleret gate bipolær transistor IGBT med stor kapacitet har den spændingskontrol, stor inputimpedans, lav dreveffekt, lavt koblingstab og driftsfrekvens. Egenskaber på højt niveau, det har brede udsigter til udvikling. IGCT er en ny type enhed udviklet for nylig. Det er en enhed udviklet på basis af GTO. Det kaldes en integreret gate kommuteret tyristor. Det kaldes også en emitter turn-off tyristor. Dens øjeblikkelige skiftfrekvens kan nå 20 kHz. Brudtid er 1μs, dildt 4kA / ms, du / dt10-20kV / ms, AC-blokeringsspænding 6kV, DC-blokeringsspænding 3.9kV, skiftetid< 2ks,="" når="" ledningsspændingsfaldet="" er="" 3600a,="" 2.8v,="" skiftefrekvens=""> 1000Hz. Ved at gå ind i forskning og udvikling af elektriske elektroniske enheder i 1990'erne er det kommet ind i en periode med højfrekvens, standardmodularisering, integration og intelligens. Fra teoretisk analyse og eksperimenter er det bevist, at reduktionen af ​​volumen og vægt af elektriske produkter er omvendt proportional med kvadratroden af ​​strømforsyningsfrekvensen. Med andre ord, når vi i høj grad øger den anden standardfrekvens på 50Hz, kan volumen og vægt af elektrisk udstyr ved hjælp af en sådan strømfrekvens reduceres kraftigt, hvilket gør fremstillingen af ​​elektrisk udstyr til at spare materialer, spare mere åbenlyst under drift og i høj grad forbedre udstyrets systemydelse, især for luftfartsindustrien, hvilket er af vidtrækkende betydning. Derfor er den høje frekvens af kraftelektroniske enheder den førende retning for magtelektronisk teknologiinnovation i fremtiden, og standardmodulet i hardwarestrukturen er den uundgåelige tendens til enhedsudvikling. De nuværende avancerede moduler inkluderer skifteelementer og frihjulsdioder i omvendt parallel med dem. Flere enheder internt og drevbeskyttelseskredsløb er standardiserede og producerede serielle produkter og kan nå et meget højt niveau af konsistens og pålidelighed. På nuværende tidspunkt har mange store virksomheder i verden udviklet IPM intelligente strømmoduler. For eksempel Japan' s Mitsubishi, Toshiba og De Forenede Stater' International Rectifier Company har allerede lanceret modne produkter. Hovedfunktionerne i det intelligente IPM-strømmodul fra Shindenmoto Company i Japan er: 1 Det integrerer strømchip, detektionskredsløb og drivkredsløb indeni, hvilket gør hovedkredsløbets struktur enklest. 2 Dens powerchip vedtager IGBT med høj skiftehastighed og lille drevstrøm og har sin egen strømføler, som effektivt kan detektere overstrøm og kortslutningsstrøm for at beskytte powerchippen sikkert.  3 I den interne ledning styres ledningslængden for strømforsyningskredsløbet og drevkredsløbet til den korteste for således at løse problemerne med overspænding og støj, der påvirker misoperation.  4 Leveres med pålidelige sikkerhedsbeskyttelsesforanstaltninger, når en fejl opstår, kan den slukke for strømforsyningerne i tide og udsende en klar instruktion fra premierminister Zhu Ji i 1998. I fremtiden skal opbygningen af ​​det nationale innovationssystem fremskyndes . Derfor kan det siges med sikkerhed, at i begyndelsen af ​​det 21. århundrede I udviklingen af ​​landet vil teknologisk innovation blive det dominerende indhold i virksomhedernes arbejde og udvikle og etablere en teknologisk innovationsmekanisme, der passer til Kina' s nationale forhold i den elektriske industri vil fremme den løbende opgradering og fremskridt i den nye elektriske industri gennem den hurtige udvikling inden for kraftelektronisk teknologi og derefter blive global. Selvom kraftelektronikteknologi har mange fælles kendetegn ved mikroelektronikteknologi, såsom hurtig udvikling og ændringer, er dens gennemtrængning og innovation ydeevne meget fremtrædende, dens vitalitet er usædvanlig stærk, og den er i solskinsindustriens status, og den fusionerer med andre discipliner og skaber nye muligheder for udvikling. , Og effektelektronik-teknologi har sine egne unikke egenskaber, såsom højspænding, stor kapacitet og stort kontroleffektområde. Derfor ligger vanskeligheden ved teknologisk innovation i behovet for at krydse barrieren for højspænding og høj effekt og den omfattende vanskelighed ved teknologien. , Såsom den materielle industri og fremstillingsprocessen og pålideligheden af ​​elektriske elektroniske enheder er en yderst vigtig teknisk indikator. Af denne grund intervenerer innovationen af ​​kraftelektronikteknologi med en række forskellige discipliner og har en stærk penetration inden for forskellige industrielle områder. Derfor er den magtelektroniske teknologi tæt knyttet til landets&grundlæggende industrier, og kravene til at matche nationale retningslinjer for udvikling og industripolitikker vil blive stærkere og stærkere i det 21. århundrede. Kraftelektronik-teknologi kaldes også energistrømsteknologi, så udvikling og innovation af kraftelektronik-teknologi er en vigtig del af strategiprogrammet for bæredygtig udvikling i det 21. århundrede. At fremskynde transformationen af ​​moderne kraftelektronik i det tidlige 21. århundrede vil helt sikkert danne en højteknologisk industriel kæde ved solopgang og fremme teknologisk innovation i mit lands&industrielle område.  Innovationen inden for magtelektronisk teknologi og fremstillingsprocessen for magtelektroniske enheder er blevet den mest konkurrencedygtige position inden for industriel automatiseringskontrol og mekatronik i alle lande i verden. Alle udviklede lande har indsprøjtet stor arbejdskraft, materielle og økonomiske ressourcer på dette område for at gøre Med hensyn til den teoretiske forskning i magtelektronik kan Japan, USA, Frankrig, Holland, Danmark og andre vesteuropæiske lande siges at gå hånd i hånd. I disse lande udvikles og forbedres forskellige avancerede kraftelektroniske effektmængder løbende for at fremme elektrisk kraft Elektronisk teknologi bevæger sig mod høj frekvens og realiserer høj effektivitet og energibesparelse af elektrisk udstyr og lægger et vigtigt teknisk fundament for at realisere miniaturisering, letvægt, og intelligens af industrielt kontroludstyr, og det viser også den kontinuerlige udvidelse og innovation af kraftelektronisk teknologi i det 21. århundrede. Brede udsigter. Sammenlignet med udenlandske udviklede lande ligger mit lands omfattende tekniske kapacitet til udvikling af elektroniske enheder stadig langt bagud. For at udvikle og innovere mit lands kraftelektronik-teknologi og danne en industriel skala er det nødvendigt at tage føringen inden for industri-universitetets innovation med kinesiske egenskaber. Måden er at holde fast ved og mestre metoden til at kombinere produktion, læring og forskning for at tage vejen til fælles udvikling. Fra sporing af udenlandsk avanceret teknologi, gradvist påbegyndelse af uafhængig innovation, innovation fra tværfaglig gensidig penetration, innovation fra valg af enhedsudvikling og transformation af kredsløbsstruktur, er dette især praktisk for innovation inden for strømteknologi. Det er også nødvendigt at styre innovation fra enhedens fremstillingsprocessteknologi og at innovere fra anvendelsen af ​​ny materialevidenskab for at fremme den teknologiske innovation i produktion af elelektronik og forbedre enhedens pålidelighed. Som et resultat dannes en grundlæggende akkumuleringsbaseret innovationssti. Og det er nødvendigt organisk at integrere teknologisk innovation med produktanvendelse og markedsføring, som har fremskyndet den selvforstærkende cyklus af teknologisk innovation og har et stabilt fundament for at fremme og drive teknologisk innovation, så mit land' s magtelektronisk teknologi og udstyrsproduktionsteknologi kan udvikle sig betydeligt, og danne en helt ny affald-til-sol-industri, omdanne den til enorm produktivitet, fremme mit lands' s industrielle felt fra en grov ledelse til en central og fremme den nationale økonomi til at udvikle sig i høj hastighed, højde og bæredygtighed.