80年代這類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動電流。由于存在熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象,限制它的抗浪涌能力。進一步提高其工作頻率仍然受到基區(qū)和集電區(qū)少子儲存效應的影響。70年代中期發(fā)展起來的單極型MOS功率場效應晶體管,由于不受少子儲存效應的限制,能夠在兆赫以上的頻率下工作。這種器件的導通電流具有負溫度特性,不易出現(xiàn)熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象;需要擴大電流容量時,器件并聯(lián)簡單,且具有較好的線性輸出特性和較小的驅動功率;在制造工藝上便于大規(guī)模集成。但它的通態(tài)壓降較大,制造時對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、直流電機傳動、發(fā)電機勵磁等整流裝置中,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%,從中國的實際看,因風機和泵類負載約占全國用電量的1/3,若采用交流電動機調速傳動。因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同。蚌埠微電子技術
由單個電力電子器件組成的電力電子裝置容量受到限制。所以,在實用中多用幾個電力電子器件串聯(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,希望各元件能承受同樣的正、反向電壓;并聯(lián)時則希望各元件能分擔同樣的電流。但由于器件的個異性,串、并聯(lián)時,各器件并不能完全均勻地分擔電壓和電流。所以,在電力電子器件串聯(lián)時,要采取均壓措施;在并聯(lián)時,要采取均流措施。電力電子器件工作時,會因功率損耗引起器件發(fā)熱、升溫。器件溫度過高將縮短壽命,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題。常用冷卻方式有自冷式、風冷式、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6000安,阻斷電壓高達6500伏。但這類器件工作頻率較低。提高其工作頻率,取決于器件關斷期間如何加快基區(qū)少數(shù)載流子(簡稱少子)的復合速度和經門極抽取更多的載流子。降低少子壽命雖能有效地縮短關斷電流的過程,卻導致器件導通期正向壓降的增加。因此必須兼顧轉換速度和器件通態(tài)功率損耗的要求。淮南汽車電子技術創(chuàng)新服務電子技術研究的是電子器件及其電子器件構成的電路的應用。
普通晶閘管的開關電流已達數(shù)千安,能承受的正、反向工作電壓達數(shù)千伏。在此基礎上,為適應電力電子技術發(fā)展的需要,又開發(fā)出門極可關斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管等一系列派生器件,以及單極型MOS功率場效應晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應晶閘管、功能組合模塊和功率集成電路等新型電力電子器件。各種電力電子器件均具有導通和阻斷兩種工作特性。功率二極管是二端(陰極和陽極)器件,其器件電流由伏安特性決定,除了改變加在二端間的電壓外,無法控制其陽極電流,故稱不可控器件。普通晶閘管是三端器件,其門極信號能控制元件的導通,但不能控制其關斷,稱半控型器件??申P斷晶閘管、功率晶體管等器件,其門極信號既能件的導通,又能控制其關斷,稱全控型器件。后兩類器件控制靈活,電路簡單,開關速度53c3db0-ae2b-4474-a84d-2a于整流、逆變、斬波電路中,是電動機調速、發(fā)電機勵磁、感應加熱、電鍍、電解電源、直接輸電等電力電子裝置中的部件。這些器件構成裝置不僅體積小、工作可靠,而且節(jié)能效果十分明顯(一般可節(jié)電10%~40%)。單個電力電子器件能承受的正、反向電壓是一定的,能通過的電流大小也是一定的。
現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術已經進入現(xiàn)代電力電子時代。大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟姡虼嗽诹甏推呤甏?,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展,當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮。全國小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。逆變器時代七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻調速因節(jié)能效果而迅速發(fā)展。半導體器件是構成各種分立、集成電子電路基本的元器件。
德國的VDE和TUV以及中國的CQC認證等國內外認證,來保證元器件的合格。電子元器件發(fā)展史其實就是一部濃縮的電子發(fā)展史。電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發(fā)展起來的新興技術,二十世紀發(fā)展迅速,應用,成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。電子元器件1906年,美國發(fā)明家德福雷斯特(DeForestLee)發(fā)明了真空三極管(電子管)。代電子產品以電子管為。四十年代末世界上誕生了只半導體三極管,它以小巧、輕便、省電、壽命長等特點,很快地被各國應用起來,在很大范圍內取代了電子管。五十年代末期,世界上出現(xiàn)了塊集成電路,它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上,使電子產品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路,從而使電子產品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。由于,電子計算機發(fā)展經歷的四個階段恰好能夠充分說明電子技術發(fā)展的四個階段的特性,所以下面就從電子計算機發(fā)展的四個時代來說明電子技術發(fā)展的四個階段的特點。在20世紀出現(xiàn)并得到飛速發(fā)展的電子元器件工業(yè)使整個世界和人們的工作、生活習慣發(fā)生了翻天覆地的變化。電子元器件的發(fā)展歷史實際上就是電子工業(yè)的發(fā)展歷史。電子技術是對電子信號進行處理的技術,處理的方式主要有:信號的發(fā)生、放大、濾波、轉換。馬鞍山新一代電子技術
高速發(fā)展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發(fā)展。蚌埠微電子技術
1906年美國人德福雷斯特發(fā)明真空三極管,用來放大電話的聲音電流。此后,人們強烈地期待著能夠誕生一種固體器件,用來作為質量輕、價廉和壽命長的放大器和電子開關。1947年,點接觸型鍺晶體管的誕生,在電子器件的發(fā)展史上翻開了新的一頁。但是,這種點接觸型晶體管在構造上存在著接觸點不穩(wěn)定的致命弱點。在點接觸型晶體管開發(fā)成功的同時,結型晶體管論就已經提出,但是直至人們能夠制備超高純度的單晶以及能夠任意控制晶體的導電類型以后,結型晶體管材真正得以出現(xiàn)。1950年,具有使用價值的早的鍺合金型晶體管誕生。1954年,結型硅晶體管誕生。此后,人們提出了場效應晶體管的構想。隨著無缺陷結晶和缺陷控制等材料技術、晶體外誕生長技術和擴散摻雜技術、耐壓氧化膜的制備技術、腐蝕和光刻技術的出現(xiàn)和發(fā)展,各種性能優(yōu)良的電子器件相繼出現(xiàn),電子元器件逐步從真空管時代進入晶體管時代和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時代。逐步形成作為高技術產業(yè)的半導體工業(yè)。由于社會發(fā)展的需要,電子裝置變的越來越復雜,這就要求了電子裝置必須具有可靠性、速度快、消耗功率小以及質量輕、小型化、成本低等特點。自20世紀50年代提出集成電路的設想后。蚌埠微電子技術
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