杭州新一代電子技術(shù)

機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)高效率綠色電源高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了信息社會(huì)，同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代，計(jì)算機(jī)采用了開(kāi)關(guān)電源，率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源，根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定，桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備，在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦，就符合綠色電腦的要求，提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開(kāi)關(guān)電源而言，電源自身要消耗50瓦的能源。通信用高頻開(kāi)關(guān)電源通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開(kāi)關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中，通常將整流器稱(chēng)為一次電源，而將直流-直流(DC/DC)變換器稱(chēng)為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱(chēng)值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中，傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開(kāi)關(guān)電源取代，高頻開(kāi)關(guān)電源。高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了信息社會(huì)，同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。杭州新一代電子技術(shù)

由于材料技術(shù)、器件技術(shù)和電路設(shè)計(jì)等綜合技術(shù)的進(jìn)步，在20世紀(jì)60年代研制成功了代集成電路。在半導(dǎo)體發(fā)展史上。集成電路的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義：它的誕生和發(fā)展推動(dòng)了銅芯技術(shù)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)步，使科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域以及工業(yè)社會(huì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了歷史性變革。憑借優(yōu)越的科學(xué)技術(shù)所發(fā)明的集成電路使研究者有了更先進(jìn)的工具，進(jìn)而產(chǎn)生了許多更為先進(jìn)的技術(shù)。這些先進(jìn)的技術(shù)有進(jìn)一步促使更高性能、更廉價(jià)的集成電路的出現(xiàn)。對(duì)電子器件來(lái)說(shuō)，體積越小，集成度越高；響應(yīng)時(shí)間越短，計(jì)算處理的速度就越快；傳送頻率就越高，傳送的信息量就越大。半導(dǎo)體工業(yè)和半導(dǎo)體技術(shù)被稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也已經(jīng)發(fā)展稱(chēng)為一個(gè)相對(duì)的高科技產(chǎn)業(yè)。集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文縮寫(xiě)為IC，也俗稱(chēng)芯片。模擬集成電路是指由電容、電阻、晶體管等元件集成在一起用來(lái)處理模擬信號(hào)的模擬集成電路。有許多的模擬集成電路，如集成運(yùn)算放大器、比較器、對(duì)數(shù)和指數(shù)放大器、模擬乘(除)法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構(gòu)成電路有：放大器、濾波器、反饋電路、基準(zhǔn)源電路、開(kāi)關(guān)電容電路等。衢州微電子技術(shù)基礎(chǔ)七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī)，交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果而迅速發(fā)展。

可平均節(jié)電20%以上，每年可節(jié)電400億千瓦時(shí)）,因此電力電子技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的重視。70年代中期出現(xiàn)的全控型可關(guān)斷晶閘管和功率晶體管,開(kāi)關(guān)速度快,控制簡(jiǎn)單，逆導(dǎo)可關(guān)斷晶閘管更兼容了可關(guān)斷晶閘管和快速整流二極管的功能。它們把電力電子技術(shù)的應(yīng)用推進(jìn)到了以逆變、斬波為中心內(nèi)容的新領(lǐng)域。這些器件已普遍應(yīng)用于變頻調(diào)速、開(kāi)關(guān)電源、靜止變頻等電力電子裝置中。80年代初期出現(xiàn)的MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率集成電路的工作頻率達(dá)到兆赫級(jí)。集成電路的技術(shù)促進(jìn)了器件的小型化和功能化。這些新成就為發(fā)展高頻電力電子技術(shù)提供了條件，推動(dòng)電力電子裝置朝著智能化、高頻化的方向發(fā)展。80年代發(fā)展起來(lái)的靜電感應(yīng)晶閘管、隔離柵晶體管，以及各種組合器件，綜合了晶閘管、MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn)，在性能上又有新的發(fā)展。例如隔離柵晶體管,既具有MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵控特性，又具有雙極型功率晶體管的電流傳導(dǎo)性能，它容許的電流密度比雙極型功率晶體管高幾倍。靜電感應(yīng)晶閘管保存了晶閘管導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)上避免了一般晶閘管在門(mén)極觸發(fā)時(shí)必須在門(mén)極周?chē)葘?dǎo)通然后逐步橫向擴(kuò)展的過(guò)程，所以比一般晶閘管有更高的開(kāi)關(guān)速度。

80年代這類(lèi)器件的高工作頻率在10千赫以下。雙極型大功率晶體管可以在100千赫頻率下工作，其控制電流容量已達(dá)數(shù)百安，阻斷電壓1千多伏,但維持通態(tài)比其他功率可控器件需要更大的基極驅(qū)動(dòng)電流。由于存在熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象，限制它的抗浪涌能力。進(jìn)一步提高其工作頻率仍然受到基區(qū)和集電區(qū)少子儲(chǔ)存效應(yīng)的影響。70年代中期發(fā)展起來(lái)的單極型MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，由于不受少子儲(chǔ)存效應(yīng)的限制，能夠在兆赫以上的頻率下工作。這種器件的導(dǎo)通電流具有負(fù)溫度特性，不易出現(xiàn)熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象；需要擴(kuò)大電流容量時(shí)，器件并聯(lián)簡(jiǎn)單，且具有較好的線(xiàn)性輸出特性和較小的驅(qū)動(dòng)功率；在制造工藝上便于大規(guī)模集成。但它的通態(tài)壓降較大，制造時(shí)對(duì)材料和器件工藝的一致性要求較高。到80年代中、后期電流容量達(dá)數(shù)十安，阻斷電壓近千伏。從60年代到70年代初期，以半控型普通晶閘管為的電力電子器件，主要用于相控電路。這些電路十分地用在電解、電鍍、直流電機(jī)傳動(dòng)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁等整流裝置中，與傳統(tǒng)的汞弧整流裝置相比，不僅體積小、工作可靠，而且取得了十分明顯的節(jié)能效果（一般可節(jié)電10～40%，從中國(guó)的實(shí)際看，因風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載約占全國(guó)用電量的1/3，若采用交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源。

由單個(gè)電力電子器件組成的電力電子裝置容量受到限制。所以，在實(shí)用中多用幾個(gè)電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián)形成組件，其耐壓和通流的能力可以成倍地提高，從而可極大地增加電力電子裝置的容量。器件串聯(lián)時(shí)，希望各元件能承受同樣的正、反向電壓；并聯(lián)時(shí)則希望各元件能分擔(dān)同樣的電流。但由于器件的個(gè)異性，串、并聯(lián)時(shí)，各器件并不能完全均勻地分擔(dān)電壓和電流。所以，在電力電子器件串聯(lián)時(shí)，要采取均壓措施；在并聯(lián)時(shí)，要采取均流措施。電力電子器件工作時(shí)，會(huì)因功率損耗引起器件發(fā)熱、升溫。器件溫度過(guò)高將縮短壽命，甚至燒毀，這是限制電力電子器件電流、電壓容量的主要原因。為此，必須考慮器件的冷卻問(wèn)題。常用冷卻方式有自冷式、風(fēng)冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸發(fā)冷卻式等。電力電子器件正沿著大功率化、高頻化、集成化的方向發(fā)展。80年代晶閘管的電流容量已達(dá)6000安，阻斷電壓高達(dá)6500伏。但這類(lèi)器件工作頻率較低。提高其工作頻率，取決于器件關(guān)斷期間如何加快基區(qū)少數(shù)載流子(簡(jiǎn)稱(chēng)少子)的復(fù)合速度和經(jīng)門(mén)極抽取更多的載流子。降低少子壽命雖能有效地縮短關(guān)斷電流的過(guò)程，卻導(dǎo)致器件導(dǎo)通期正向壓降的增加。因此必須兼顧轉(zhuǎn)換速度和器件通態(tài)功率損耗的要求。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電?；茨闲乱淮娮蛹夹g(shù)創(chuàng)新服務(wù)

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類(lèi)繁多，其電源電壓也各不相同。杭州新一代電子技術(shù)

而且容許的結(jié)溫升也比普通晶閘管高。這些新器件，在更高的頻率范圍內(nèi)滿(mǎn)足了電力電子技術(shù)的要求。功率集成電路指在一個(gè)芯片上把多個(gè)器件及其控制電路在一起。其制造工藝既概括了代功率電子器件向大電流、高電壓發(fā)展過(guò)程中所積累起來(lái)的各種經(jīng)驗(yàn)，又綜合了大規(guī)模集成電路的工藝特點(diǎn)。這種器件由于很大程度地縮小了器件及其控制電路的體積，因而能夠有效地減少當(dāng)器件處于高頻工作狀態(tài)時(shí)寄生參數(shù)的影響，這對(duì)提高電路工作頻率和外界干擾十分重要。電子元器件是電子元件和小型的機(jī)器、儀器的組成部分，其本身常由若干零件構(gòu)成，可以在同類(lèi)產(chǎn)品中通用；常指電器、無(wú)線(xiàn)電、儀表等工業(yè)的某些零件，是電容、晶體管、游絲、發(fā)條等電子器件的總稱(chēng)。常見(jiàn)的有二極管等。電子元器件包括：電阻、電容、電感、電位器、電子管、散熱器、機(jī)電元件、連接器、半導(dǎo)體分立器件、電聲器件、激光器件、電子顯示器件、光電器件、傳感器、電源、開(kāi)關(guān)、微特電機(jī)、電子變壓器、繼電器、印制電路板、集成電路、各類(lèi)電路、壓電、晶體、石英、陶瓷磁性材料、印刷電路用基材基板、電子功能工藝材料、電子膠（帶）制品、電子化學(xué)材料及部品等。電子元器件在質(zhì)量方面國(guó)際上有歐盟的CE認(rèn)證，美國(guó)的UL認(rèn)證。杭州新一代電子技術(shù)

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