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时间:2019-03-04
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1、精品文档免费阅读免费分享如需请下载!一、多渠道收集电力电子技术的应用范围与实例,写成WORD文档。要求:有图片信息;有来源说明;有简单介绍(有视频者更佳)。3月4日之前完成,并上传至自己的空间,供大家交流。 二、收集晶闸管的外形图片,作简要的说明。3月7日之前完成,并上传至自己的空间,供大家交流。 第一题:电力电子的应用范围以及事例电力电子及其应用已经走过了从诞生到成熟的艰难历程。但在人类的科技史上看这仅仅是开始。让我们从时代前进的角度,对包括材料、元器件、整机和系统,从基础理论到可靠性的改善,来初步展望电力电子及其应用在可
2、以预见的今后十年的新发展。脱胎于以电子管(电真空器件和充气管器件)为基础的“工业电子学”、在电力半导体器件发展推动下诞生的“电力电子学”已经走过近50年的历程而逐步成熟起来。它以优化功率变换为己任,以高效节能节材为专长,以为自动化、智能化、机电一体化服务为目标,今天已经渗透到电能的产生、输送、分配和应用的各行各业,日益显示出与微电子相似的基础高科技的一系列特点。电力电子及其应用的进程是十分艰难的。它是一种强电电子技术。正因为它通过弱电控制来同强电打交道,所以不断有越来越深层次的可靠性问题被发现、被提出,使其理论和实践的内容越
3、来越丰富。所以,电力电子还是处于不停的发展中,蕴藏着巨大的生命力。我们从时代前进的角度,基于对过去近半世纪来的进步的回顾和当代初露端倪的新苗头,来初步展望电力电子及其应用在可以预见的今后十年的新发展。近半个世纪来,电力半导体器件出现了几十种产品,从理论、结构和工艺的创新、应用广泛和持续的视角来看,功率二极管、晶体闸流管、可关断晶闸管(GTO)和电场控制器件(IGBT为代表)是几个发展平台,从每个平台又派生出若干相关的器件来。当然,所有参数均佳的“全能冠军”式器件是不存在的。必然是适应不同的应用需要而会有不同的器件得到具体的发
4、展;而不同的器件又会找到最适合自己特点的应用场合。功率二极管请下载!精品文档免费阅读免费分享如需请下载!在现代电力电子线路装置中,除了大功率工频整流的基本功能之外,功率二极管还日益肩负起高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。除了电压、电流的指标外,二极管的反向恢复特性成为最被关注的参数。能够能动地控制恢复电荷、恢复时间、恢复软度及其一致性的工艺技术,以及为折衷超快恢复特性与压降之间的矛盾而必须采用横向耐压的、减少表面电场的RESURF技术将会进一步成熟起来。为满足频率越来越高的高频整流和高效率的伏级低电压计算机等
5、整流电源发展的需要,高性能肖特基二极管和用功率MOSFET组成的同步整流器将会普及应用。晶体闸流管1.1高频晶体闸流管普通晶体闸流管在特大功率的工频开关应用中,晶闸管以其耐压高、通态压降小、通态功耗低而应用在高压直流输电(HVDC)、动态无功功率补偿、超大电流电解等场合占有优势。今后十年,我国以三峡电站为代表的一系列西部水力发电站的建成所需的直流输电工程需要大量6500V/3000A级晶闸管;300kA电解铝设备要求用大量2500V/5000A级晶闸管。它们的动态特性,如前者的反向恢复电荷的一致性,后者的di/dt耐量高将成
6、为必须攻克的技术细颈。此外,为解决触发绝缘的困难,要求制造这种参数的光控晶闸管用于HVDC的呼声日益高涨。1、时间常数子系统共存的电力电子系统的能量分布研 电力电子系统中存在着时间常数差异很大的若干子系统。子系统的时间常数表征着该系统的能量分布从一种稳态转为另一种稳态的过渡时间。例如,在电动机调速的现代电力电子系统中,存在着:(1)以秒计的机械时间常数表征的机电转换系统,它主要决定于转子和运动负载的转动惯量;(2)以毫秒计的电磁时间常数表征的电磁转换系统,它主要决定于定子、转子的电感(自感与互感);(3)以微秒计的晶闸管、
7、GTO等器件开关决定的主电路开关系统;(4)以纳秒计的IGBT、功率MOSFET等器件快速开关及某些拓扑中高频软开关环节决定的。一般地说,要用短于或等于某系统时间常数动作的措施来保护系统中的过电压、过电流。现在据了解皮秒级动作的新型压敏器件已经上市[4]。以上第一个系统的研究在经典的“电力拖动”课程中得到了比较充分的展开;第二个系统的研究也在“电机瞬态过程”课程中得到良好的分析。应该说目前从纳秒到皮秒系统的研究还是很不够的,目前除了用“Sunbber”(吸收、缓冲)的概念外,研究的基本模型和得力方法尚未建立起来,电力电子系统
8、中有关电应力的规律研究还刚刚开始。现在,有了计算机仿真的手段,有可能在今后十年内完善从拓扑、建模(物理模型和数学模型)、模拟等以能量的角度来综合研究电应力、探讨失效机理、改善可靠性的系统性成果出现。在一定意义上讲,电力电子科技工作者正是通过不断研究、协调、处理过渡过程中的“能量失衡”,来提
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