開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電力電子集成技術(shù)探究

時間:2012-11-27

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導語:實際上,在電力電子集成技術(shù)的發(fā)展進程中,已經(jīng)經(jīng)歷了功率半導體器件的模塊化、功率與控制電路的集成化、無源元件的集成(包括磁集成技術(shù))等發(fā)展階段

電力電子電源設(shè)備的制造特點是:非標準件多,設(shè)計周期長、成本高、可靠性低、工作量大,而用戶要求制造廠生產(chǎn)的電力電子產(chǎn)品要實用、可靠性要高,體積重量要小,成本要低。這就使生產(chǎn)廠家承受的壓力很大,迫切需要開展集成電力電子模塊的研究開發(fā),使電力電子產(chǎn)品標準化、模塊化,可制造性、規(guī)模生產(chǎn)、降低成本等目標得以實現(xiàn)。

實際上,在電力電子集成技術(shù)的發(fā)展進程中,已經(jīng)經(jīng)歷了功率半導體器件的模塊化、功率與控制電路的集成化、無源元件的集成(包括磁集成技術(shù))等發(fā)展階段。

1)電力電子器件模塊

電力電子電路常常由多個電力電子器件組成,如一個雙向開關(guān)至少需要兩個三端器件和兩個二極管組成;考慮到串/并聯(lián)、單相、三相半橋或全橋開關(guān)電路要用幾個,甚至幾十個開關(guān)器件和一些輔助器件(如快速二極管)組成。電力電子轉(zhuǎn)換器的功率電子器件之間的互連線多、寄生電感大。為了使其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、加工方便,更為了縮短開關(guān)器件之間的互連導線,減小電感,電力電子器件必須實現(xiàn)模塊化、集成化。將若干個功率開關(guān)器件和快速二極管組合成標準的電力電子器件模塊(PowerModu1e),是集成電力電子技術(shù)發(fā)展進程中最原始和最簡單的集成化、模塊化。逆阻(ReverseB1ocking,RB)IGBT的出現(xiàn),使雙向IGBT開關(guān)省去了兩個二極管,有利于組成矩陣轉(zhuǎn)換器模塊。

但是,電力電子器件模塊僅僅是若干電力電子器件的集成,還沒有與驅(qū)動、控制、保護、檢測、通信等功能集成,有待于進一步發(fā)展。

2)智能功率模塊

20世紀80年代開發(fā)了智能電力電子模塊(Inte11igentPowerModu1e,IPM)將電力電子器件與驅(qū)動、智能控制、保護、邏輯電路等集成封裝,IPM又稱為智能電力電子集成電路(SmartPowerIC)。

近幾年來的發(fā)展方向是將小功率系統(tǒng)集成在一個芯片上(SystemnChip),可以使電力電子產(chǎn)品更為緊湊,體積更小,也減小了引線的長度,從而減小了寄生參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)一體化(A11inONe),將所有元器件連同控制保護集成在一個模塊中。有報道稱,美國有研究人員將小功率異步電動機的運動控制系統(tǒng)(包括逆變器、微處理器、控制保護電路)集成在電動機內(nèi),形成傳動控制系統(tǒng)與電動機的一體化。

3)集成電力電子系統(tǒng)

20世紀90年代,隨著大規(guī)模分布電源系統(tǒng)的發(fā)展,IPM的設(shè)計觀念被推廣到更大容量、更高電壓的集成電力電子電路,并提高了集成度,稱為集成電力電子模塊(IntegratedPowerE1ectronicsModu1e,IPEM)。將電力電子器件與電路、控制、以及檢測、執(zhí)行等元器件集成封裝,得到標準的、可制造的IPEM模塊、既可用于標準設(shè)計,又可用于專用特殊設(shè)計。優(yōu)點是可以快速高效地為用戶提供產(chǎn)品,顯著降低了成本,提高了可靠性。

應(yīng)用了嵌人式電力電子半導體功率器件的多層集成封裝技術(shù),可以把包括散熱板、基板、絕緣傳熱材料、功率母線、電力半導體功率器件、銅層、陶瓷、集成無源元件、金屬層、表面貼裝芯片(驅(qū)動、檢測及保護元件)等封裝在一起。

中傳動網(wǎng)版權(quán)與免責聲明:

凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權(quán)法律責任。

如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

關(guān)注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關(guān)注直驅(qū)與傳動公眾號獲取更多資訊

關(guān)注中國傳動網(wǎng)公眾號獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

娓娓工業(yè)

廣州金升陽科技有限公司

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統(tǒng)
  • 機器視覺
  • 機械傳動
  • 編碼器
  • 直驅(qū)系統(tǒng)
  • 工業(yè)電源
  • 電力電子
  • 工業(yè)互聯(lián)
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機界面
  • PLC
  • 電氣聯(lián)接
  • 工業(yè)機器人
  • 低壓電器
  • 機柜
回頂部
點贊 0
取消 0