الحديث عن دارة المعدل في تكنولوجيا الطاقة الإلكترونية

منذ ظهور الثايرستور الأول في الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأت تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة في الدخول إلى مرحلة تكنولوجيا المحركات الكهربائية الحديثة. يعد جهاز المعدل المتحكم فيه بالسيليكون الذي تم تطويره على هذا الأساس ثورة في مجال المحرك الكهربائي ويحول الطاقة الكهربائية. ودخلت السيطرة عصر المحولات المكونة من الأجهزة الإلكترونية للطاقة من وحدات المحولات الدوارة ومحولات الأيونات الساكنة ، والتي ميزت ولادة إلكترونيات الطاقة. في السبعينيات ، بدأ الثايرستور في تشكيل سلسلة من المنتجات تتراوح من الجهد المنخفض والتيار الصغير إلى الجهد العالي والتيار الكبير. تسمى الأجهزة شبه الخاضعة للتحكم التي لا يستطيع الثايرستور العادي إيقاف تشغيلها ذاتيًا الجيل الأول من الأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالطاقة. مع التحسين المستمر لمستوى البحث النظري لتكنولوجيا الطاقة الإلكترونية وتكنولوجيا التصنيع ، تم تطوير الأجهزة الإلكترونية للطاقة بشكل كبير من حيث السهولة والنوع ، وهي قفزة أخرى في التكنولوجيا الإلكترونية للطاقة. تم تطوير GTR.GTO و power MOSFET وما إلى ذلك على التوالي. قم بإيقاف تشغيل أجهزة الطاقة الإلكترونية من الجيل الثاني التي يتم التحكم فيها بالكامل. بدأت الأجهزة الإلكترونية للطاقة من الجيل الثالث التي تمثلها الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة (IGBTs) في التطور في اتجاه سهل ، وعالي التردد ، واستجابة سريعة ، وخسارة منخفضة. في التسعينيات ، تتطور الأجهزة الإلكترونية للطاقة في اتجاه التكامل والوحدة المعيارية والذكاء وتكامل الطاقة. بناءً على ذلك ، تم تشكيل بحث نظري ، وتطوير الجهاز ، واختراق تطبيق تكنولوجيا الطاقة الإلكترونية. تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة في شنغهاي هي أكثر مجالات التكنولوجيا الفائقة تنافسية.  أنبوب المعدل هو أبسط الأجهزة وأكثرها استخدامًا بين الأجهزة الإلكترونية الكهربائية. في الوقت الحاضر ، تم تشكيل ثلاث سلاسل من المنتجات من النوع العادي ونوع الاسترداد السريع ونوع Schottky. تلعب مقومات الطاقة دورًا مهمًا للغاية في تحسين أداء الدوائر الإلكترونية المختلفة للطاقة ، وتقليل فقد الدائرة وتحسين الكفاءة الحالية. منذ عام 1958 ، عندما طورت شركة جنرال إلكتريك في الولايات المتحدة أول ثايرستور صناعي مشترك ، أرسى تحسين الهيكل وإصلاح العملية الأساس لتطوير الأجهزة الجديدة والبحث عنها. في السنوات العشر التالية ، تم تطوير وتطوير الثايرستور ثنائي الاتجاه والعاكس والعكس. الثايرستور موصل وغير متماثل ، حتى الآن ، لا تزال منتجات سلسلة الثايرستور تتمتع بسوق أوسع.  في عام 1964 ، تم تحقيق أول إنتاج تجريبي ناجح لـ 0.5 كيلو فولت / 0.01 كيلو أمبير لإيقاف تشغيل GTO في الولايات المتحدة حتى الآن ، ووصل إيقاف تشغيل GTO الحالي إلى 9 كيلو فولت / 0.25 كيلو أمبير / 0.8 كيلو هرتز ، وهو حاليًا به وصلت إلى 9kV / 2.5kA / عند مستويات 0.8kHZ و 6kV / 6kA / 1kHZ ، تمتلك GTO أكبر سعة بين مختلف أجهزة الإغلاق الذاتي ، لكن تردد التشغيل الخاص بها هو الأدنى ، لكن لها مزايا واضحة في الجر الكهربائي عالي الطاقة محركات الأقراص ، لذلك فهي ذات جهد متوسط ​​، تحتل مكانًا في مجال حجم الركاب الكبير. تم تطوير منتجات سلسلة GTR في السبعينيات ، ووصلت قيمها المقدرة إلى 1.8kV / 0.8kA / 2kHZ ، 0.6kV / 0.003kA / 100kHZ. تتميز بخصائص تكوين الدائرة المرنة والناضجة ، وفقدان التبديل المنخفض وقصر وقت التبديل. 2. يستخدم على نطاق واسع في دوائر التردد المتوسط. نظرًا لكونه ترانزستور ثنائي القطب عالي الأداء ذو ​​سعة كبيرة من الجيل الثالث IGBT ، فإنه يحتوي على تحكم في الجهد ومقاومة إدخال كبيرة وقوة محرك منخفضة وفقدان تبديل منخفض وتردد تشغيل. خصائص عالية المستوى ، وآفاق واسعة للتنمية. IGCT هو نوع جديد من الأجهزة تم تطويره مؤخرًا. إنه جهاز تم تطويره على أساس GTO. يطلق عليه بوابة متكاملة تبديل الثايرستور. ويسمى أيضًا الثايرستور بإيقاف الباعث. يمكن أن يصل تردد التحويل الفوري إلى 20 كيلو هرتز. وقت الانقطاع هو 1μs ، dildt 4kA / ms ، du / dt10-20kV / ms ، جهد منع التيار المتردد 6kV ، جهد منع التيار المتردد 3.9kV ، وقت التبديل&لتر ؛ 2ks ، عندما يكون انخفاض جهد التوصيل 3600A ، 2.8V ، تردد التبديل> ؛ 1000 هرتز.  دخولها في البحث والتطوير للأجهزة الإلكترونية للطاقة في التسعينيات ، فقد دخلت عصر التردد العالي والوحدة المعيارية والتكامل والذكاء. من التحليل النظري والتجارب ، ثبت أن تقليل حجم ووزن المنتجات الكهربائية يتناسب عكسًا مع الجذر التربيعي لتردد مصدر الطاقة. بمعنى آخر ، عندما نزيد بشكل كبير التردد الثاني القياسي البالغ 50 هرتز ، يمكن تقليل حجم ووزن المعدات الكهربائية باستخدام تردد الطاقة هذا بشكل كبير ، مما يجعل تصنيع المعدات الكهربائية يوفر المواد ، ويوفر الكهرباء بشكل أكثر وضوحًا أثناء التشغيل ، ويحسن بشكل كبير أداء نظام المعدات ، خاصة بالنسبة لصناعة الطيران ، وهو أمر ذو أهمية بعيدة المدى. لذلك ، فإن التردد العالي للأجهزة الإلكترونية للطاقة هو الاتجاه الرائد لابتكار تكنولوجيا الطاقة الإلكترونية في المستقبل ، والوحدة القياسية لهيكل الأجهزة هي الاتجاه الحتمي لتطوير الجهاز. تشتمل الوحدات المتقدمة الحالية على عناصر تبديل وثنائيات حرة الحركة في الاتجاه المعاكس بالتوازي معها. تعد الوحدات المتعددة لدائرة الحماية الداخلية ومحرك الأقراص منتجات متسلسلة موحدة ومنتجة ، ويمكن أن تصل إلى مستوى عالٍ جدًا من الاتساق والموثوقية في الوقت الحاضر ، طورت العديد من الشركات الكبيرة في العالم وحدات طاقة ذكية IPM. على سبيل المثال ، اليابان&# 39؛ s Mitsubishi و Toshiba والولايات المتحدة&# 39؛ أطلقت شركة المعدل الدولي بالفعل منتجات ناضجة. الميزات الرئيسية لوحدة الطاقة الذكية IPM لشركة Shindenmoto في اليابان هي: 1 فهي تدمج شريحة الطاقة ودائرة الكشف ودائرة القيادة في الداخل ، مما يجعل هيكل الدائرة الرئيسية أبسط. 2 تتبنى شريحة الطاقة الخاصة بها IGBT مع سرعة تحويل عالية وتيار محرك صغير ، ولديها مستشعر التيار الخاص بها ، والذي يمكنه اكتشاف التيار الزائد والتيار القصير بكفاءة ، وذلك لحماية شريحة الطاقة بأمان.  3 في الأسلاك الداخلية ، يتم التحكم في طول الأسلاك لدائرة إمداد الطاقة ودائرة القيادة إلى أقصر وقت ممكن ، وذلك لحل مشاكل الجهد والضوضاء التي تؤثر على التشغيل الخاطئ.  4 يأتي مع تدابير حماية سلامة موثوقة ، عند حدوث خطأ ، يمكنه إيقاف تشغيل أجهزة الطاقة في الوقت المناسب وإصدار تعليمات واضحة من رئيس الوزراء Zhu Ji في عام 1998. في المستقبل ، يجب تسريع إنشاء نظام الابتكار الوطني . لذلك ، يمكن القول على وجه اليقين أنه في أوائل القرن الحادي والعشرين في تطور البلاد ، سيصبح الابتكار التكنولوجي هو المحتوى المهيمن لعمل الشركات ، وتطوير وإنشاء آلية ابتكار تكنولوجي مناسبة للصين&ستعمل الظروف الوطنية في الصناعة الكهربائية على تعزيز الترقية المستمرة والتقدم في الصناعة الكهربائية الجديدة من خلال التقدم السريع لتكنولوجيا الطاقة الإلكترونية ثم الانتقال إلى العالمية. على الرغم من أن تقنية إلكترونيات الطاقة لها العديد من الخصائص المشتركة لتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، مثل التطور السريع والتغيرات ، إلا أن اختراقها وأداء الابتكار لها بارز للغاية ، وحيويتها قوية بشكل استثنائي ، وهي في حالة صناعة مشمسة ، وتندمج مع التخصصات الأخرى و يخلق فرصًا جديدة للتنمية. ، وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة لها خصائصها الفريدة ، مثل الجهد العالي والسعة الكبيرة ونطاق طاقة التحكم الكبير. لذلك ، تكمن صعوبة الابتكار التكنولوجي في الحاجة إلى عبور حاجز الجهد العالي والطاقة العالية ، والصعوبة الشاملة للتكنولوجيا. ، مثل صناعة المواد وعملية التصنيع ، وموثوقية الأجهزة الإلكترونية للطاقة هي مؤشر تقني مهم للغاية. لهذا السبب ، يتداخل ابتكار تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة مع مجموعة متنوعة من التخصصات ولها اختراق قوي في مختلف المجالات الصناعية. لذلك ، ترتبط التكنولوجيا الإلكترونية للطاقة ارتباطًا وثيقًا بالصناعات الأساسية في البلاد ، وستصبح متطلبات المطابقة مع إرشادات التنمية الوطنية والسياسات الصناعية أقوى وأقوى في القرن الحادي والعشرين. تسمى تقنية إلكترونيات الطاقة أيضًا بتكنولوجيا تدفق الطاقة ، لذا فإن تطوير وابتكار تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة يعد جزءًا مهمًا من برنامج استراتيجية التنمية المستدامة في القرن الحادي والعشرين. من المؤكد أن تسريع تحول إلكترونيات الطاقة الحديثة في أوائل القرن الحادي والعشرين سيشكل سلسلة صناعية عالية التقنية لشروق الشروق ويعزز الابتكار التكنولوجي في المجال الصناعي لبلدي &. أصبح ابتكار تكنولوجيا الطاقة الإلكترونية وعملية تصنيع الأجهزة الإلكترونية ذات القدرة التنافسية أكثر مكانة تنافسية في مجال التحكم في الأتمتة الصناعية والميكاترونيك في جميع دول العالم. لقد قامت جميع البلدان المتقدمة بضخ قوة بشرية ومادية وموارد كبيرة في هذا المجال لتقديمها من حيث البحث النظري حول تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، يمكن القول بأن اليابان والولايات المتحدة وفرنسا وهولندا والدنمارك ودول أوروبا الغربية الأخرى ستذهب يدا بيد. في هذه البلدان ، يتم تطوير وتحسين كميات طاقة إلكترونيات الطاقة المتقدمة المختلفة باستمرار لتعزيز الطاقة الكهربائية ، وتتجه التكنولوجيا الإلكترونية نحو التردد العالي ، وتحقيق الكفاءة العالية وتوفير الطاقة للمعدات الكهربائية ، مما يضع أساسًا تقنيًا مهمًا لتحقيق التصغير ، والوزن الخفيف ، وذكاء معدات التحكم الصناعي ، كما أنه يصور التوسع المستمر والابتكار لتكنولوجيا الطاقة الإلكترونية في القرن الحادي والعشرين. آفاق واسعة. مقارنة بالدول الأجنبية المتقدمة ، فإن القدرات التقنية الشاملة لبلدي لتطوير الأجهزة الإلكترونية للطاقة لا تزال متخلفة عن الركب. لتطوير وابتكار تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة في بلدي وتشكيل مقياس صناعي ، من الضروري أخذ زمام المبادرة في ابتكار الصناعة والجامعة بخصائص صينية. والطريقة هي الالتزام الصارم بطريقة الجمع بين الإنتاج والتعلم والبحث وإتقانها لسير طريق التنمية المشتركة. من تتبع التكنولوجيا الأجنبية المتقدمة ، والشروع تدريجياً في الابتكار المستقل ، والابتكار من الاختراق المتبادل متعدد التخصصات ، والابتكار من اختيار تطوير الجهاز وتحويل هيكل الدائرة ، وهذا عملي بشكل خاص لابتكار تكنولوجيا الطاقة. من الضروري أيضًا توجيه الابتكار من تقنية عملية تصنيع الجهاز ، والابتكار من تطبيق علم المواد الجديد ، وذلك لتعزيز الابتكار التكنولوجي لعملية تصنيع إلكترونيات الطاقة وتحسين موثوقية الجهاز. ونتيجة لذلك ، يتم تشكيل مسار ابتكار أساسي قائم على التراكم. ومن الضروري دمج الابتكار التكنولوجي بشكل عضوي مع تطبيق المنتجات والترويج للسوق ، الأمر الذي أدى إلى تسريع دورة التعزيز الذاتي للابتكار التكنولوجي ، ولديه أساس مستقر لتعزيز الابتكار التكنولوجي وقيادته ، حتى يتسنى لبلدي&# 39 ؛ يمكن أن يكون للتكنولوجيا الإلكترونية للطاقة وتكنولوجيا عملية تصنيع الأجهزة تطورًا كبيرًا ، وتشكل صناعة جديدة تمامًا لتحويل النفايات إلى أشعة الشمس ، وتحويلها إلى إنتاجية ضخمة ، وتعزيز المجال الصناعي لبلدي&من إدارة تقريبية إلى مركزية ، وتعزز الاقتصاد الوطني لينمو بسرعة عالية وعلو واستدامة.