电力电子系统集成研究进展与现状

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1、2006年3月电工技术学报Vol.21No.3第21卷第3期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMar.2006电力电子系统集成研究进展与现状钱照明张军明谢小高顾亦磊吕征宇吴晓波（浙江大学电气工程学院杭州310027）摘要电力电子系统集成是当前电力电子技术领域人们普遍关注的前沿课题。本文就电力电子系统集成的若干关键技术：如电力电子系统集成芯片/模块标准化、集成系统芯片/标准集成模块关键技术、电力电子系统集成理论与方法等方面的研究进展与现状进行简述。关键词：电力电子学系统集成电力电子模块标准化中图

2、分类号：TN492；TM1ProgressinPowerElectronicSystemIntegrationQianZhaomingZhangJunmingXieXiaogaoGuYileiLu""ZhengyuWuXiaobo（ZhejiangUniversityHangzhou310027China）AbstractPowerelectronicsystemintegrationisanadvancedsubjectwhichattractsresearcher’sattentionsinpowerelectronicsfield.Th

3、ispaperreviewstherecentprogressandstatusoftheresearchonseveralkeytechnologiesinpowerelectronicsystemintegration,suchasthestandardizationofpowersystemonchip(PSOC)/module,keytechnologiesofPSOC/standardizedmodule,thetheoryandmethodofpowerelectronicsystemintegration.Keywords：Po

4、werelectronics,systemintegration,powerelectronicmodule,standardization系统有利于加速系统级水平的设计，可以极大地提1引言高电力电子产品的标准化、模块化、智能化和生产许多学者预测电力电子系统集成、标准化和模自动化程度，从而有可能是任何现代工业生产自动块化是本世纪电力电子技术发展的必由之路[1～3]。化过程中必不可少的、实现高效、优质电能变换和IEEETransactiononPowerElectronics2005年第3供给的重要环节——电力电子应用系统，真正成为期出版了电力

5、电子集成技术的专辑，其中登载了相现代工业生产自动化大系统中的一个名副其实的智关文章20篇，集中讨论了无源元件和有源模块的多能部件。芯片封装的有关问题[4～10]，在今年的IEEEAPEC会我们认为，电力电子系统集成应包含两个层次议上，HansStock作了一篇关于芯片级电力电子集的集成：一是电力电子子系统的集成；二是系统级成的报告[11]。的集成，即电力电子实际应用系统的集成。人们期望电力电子系统集成能与大规模集成电电力电子子系统级集成的目标是建立系列的电路（VLSI）的进步和发展给电子技术、计算机、信力电子标准芯片/模块——一个集成的、能完

6、成特定息、工业自动化领域带来一场革命性的变革一样，功能的、标准的电能处理单位。要实现上述目标，不但对电力电子技术的进一步的发展，而且对能源、第一步是确定电力电子子系统——标准模块的电路工业生产过程实现全面自动化的进程产生深远、革和结构：即从形形色色的电力电子变流电路中萃取命性的影响，但是，究竟什么才是完整的电力电子出为数不多，但具有典型性的电力电子功率变换拓系统集成含义呢？扑，它们必须具有优良的折衷特性和可集成性。由众所周知，一个标准化、模块化的、可编程的于电力电子功率变换涉及到从几瓦到MW级极宽的功率范围，所以标准模块的电路拓扑及结构在不同

7、国家自然科学基金资助项目（50237030）。的功率范畴中，必然有其互不相同的特点，比如：2电工技术学报2006年3月在百瓦以下小功率范围，可以采用标准系统芯片的2电力电子子系统的集成——标准芯片/形式，即将系统中的微处理器、控制电路、信号处模块研究理和接口电路、小功率的变换电路和保护电路等采2.1标准模块电路的筛选和优化用系统芯片集成的方法，集成在同一块硅片上，构电力电子模块级集成的目标是建立电力电子标成一个独立、完整的小功率、标准化的智能功率系准模块。电力电子标准模块与常规的智能功率模块统（又称集成化电力电子系统标准芯片Power[2]相

8、比，其主要特点是标准化、通用性和可扩充性。SystemonChip，PSOC）；在kW级中功率范围，可它应包含两种类型的标准接口：功率传输标准接口以采用多芯片封装的