【正文】 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文翻譯 題 目 ： 電力電子技術(shù)二 系部名稱： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱 ： 20 年 3 月 15日 電力電子技術(shù)（二） A 部分 晶閘管 在晶閘管的工作狀態(tài)，電流從陽(yáng)極流向陰極。在其關(guān)閉狀態(tài)，晶閘管可以阻止正向 導(dǎo)電，使其不能運(yùn)行。 可觸發(fā) 晶閘管能使導(dǎo)通狀態(tài)的正向電流在短時(shí)間內(nèi)使設(shè)備處于阻斷狀態(tài)。 使正向電壓下降到只有導(dǎo)通狀態(tài)的幾伏（通常為 1 至 3 伏電壓依賴于阻斷電壓的速度）。 一旦設(shè)備開始進(jìn)行，閘極電流將被隔離。晶閘管不可能被閘關(guān)閉，但是可以作為一個(gè)二極管。在電路的中，只有當(dāng)電流處于消極狀態(tài)，才能使晶閘管處于關(guān)閉狀態(tài)，且電流降為零。在設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間內(nèi)，允許閘在運(yùn)行的控制狀態(tài)直到 器件 在 可控時(shí)間再次進(jìn)入正向阻斷狀態(tài)。 在逆向偏置電壓低于反向擊穿電壓 時(shí) ，晶閘管有微乎其微的漏電流。通常晶閘管的正向額定電壓和反向阻斷電壓是相同的。晶閘管額定電流是在最大 范圍指定 RMS 和它是有能力進(jìn)行平均電流。同樣的對(duì)于二極管，晶閘管在分析變流器的結(jié)構(gòu)中可以作為理想的設(shè)備。 在一個(gè)阻性負(fù)載電路中的應(yīng)用中，可以控制運(yùn)行中的電流瞬間傳至源電壓的正 半周期。當(dāng)晶閘管嘗試逆轉(zhuǎn)源電壓變?yōu)樨?fù)值時(shí)，其理想化二極管電流立刻變成零。 然而，按照數(shù)據(jù)表中指定的晶閘管，其反向電流為零。在設(shè)備不運(yùn)行的時(shí)間中，電流為零， 重要的參數(shù)變 也 為零 ，這是 轉(zhuǎn)彎時(shí)間區(qū)間從零交叉電流電壓的參考。晶閘管必須保持在反向電壓 ， 只有在這個(gè)時(shí)間 ， 設(shè)備 才 有能力阻止它 不是處于 正向電壓導(dǎo)通狀態(tài)。 如果一個(gè)正向電壓 應(yīng)用于 晶閘管的這段時(shí)間 已過(guò) ， 設(shè)備可能 因?yàn)?過(guò)早地啟動(dòng)并 有 可能導(dǎo)致設(shè)備和電路損害。數(shù)據(jù)表指定晶閘管通過(guò)的反向電壓在這段期間 和 超出這段時(shí)間外的 一個(gè)指定的 電壓上升率 。這段期間有時(shí)被稱為晶閘管 整流電路的 周期 。 根據(jù)使用要求 ， 各種類型的晶閘管是可得到的 。 在除了電壓和電流的 額定 率 ，轉(zhuǎn)彎時(shí)間 ， 和前方的電壓降 以及其他必須考慮的特性包括電流導(dǎo)通的上升率和在關(guān)閉狀態(tài)的下降率。 1?？刂凭чl管 階段 。 有時(shí) 稱為晶閘管轉(zhuǎn)換器，這些都是用來(lái)要是整頓階段，如為直流和交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和高壓直流輸電線路應(yīng)用 的 電壓和電流 的驅(qū)動(dòng) 。主要設(shè)備要求 是在 大電壓 、 電流 導(dǎo)通狀態(tài) 或 低通態(tài)壓降 中 。這類型的晶閘管的生產(chǎn)晶圓直徑到 10 厘米，其中平均 電流 目前大約是 4000A，阻斷電壓為 5 之 7KV。 2。逆變級(jí)的晶閘管。 這些 設(shè)計(jì)有小關(guān)斷時(shí)間 ， 除了低導(dǎo)通狀態(tài)電壓， 雖然在設(shè)備導(dǎo)通狀態(tài)電壓值較 小， 可 設(shè)定為 2500V 和 1500A。 他們的關(guān)斷時(shí)間通常在幾微秒范圍 到 100μs 之間， 取決于其阻斷電壓 的速率 和通態(tài)壓降。 3。光 控 晶閘管 。這 些會(huì) 被一束 脈沖光纖觸發(fā) 使其 被引導(dǎo)到一個(gè)特殊的敏感的 晶閘管 地區(qū)。光化的晶閘管觸發(fā) ，是 使用在適當(dāng)波長(zhǎng)的光的對(duì)硅產(chǎn)生多余的電子空穴。這些晶閘管的主要用途是應(yīng)用 在 高 電 壓 ， 如高壓直流系統(tǒng) ， 有許多 晶閘管 被 應(yīng)用在 轉(zhuǎn)換器閥門 上 。 光控 晶閘管 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的等級(jí) ，有 4kV 的 3kA， 導(dǎo)通狀態(tài)電壓 2V、 光觸發(fā) 5 毫瓦的功率要求。 還有其它一些晶閘管，如輔助型關(guān)斷晶閘管（關(guān)貿(mào)總協(xié)定），這些晶閘管其他變化，不對(duì)稱硅可控（ ASCR）和反向進(jìn)行，晶閘管（ RCT）的。這些都是應(yīng)用。 B 部分 功率集成電路 功率集成電路的種類 現(xiàn)代半導(dǎo)體功率控制相當(dāng)數(shù)量的電路驅(qū)動(dòng)，除了電路功率器件本身。 這些控制電路通常由微處理器控制，其中包括邏輯電路。這種在同一芯片上包含或作為功率器件來(lái)控制和驅(qū)動(dòng)電路 將大大簡(jiǎn)化了整個(gè)電路的設(shè)計(jì)和擴(kuò)大潛在的應(yīng)用范圍。這樣的整合將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)更便宜和更可靠的電源控制系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)，將減少?gòu)?fù)雜性（較少獨(dú)立電路和使用這類功率集成電路系統(tǒng)組件）。 這樣的整合已經(jīng)被證明有很多應(yīng)用。 這里有三個(gè)類功率積體電路包括所謂 的智能或智能開關(guān)，高電壓集成電路（ HVIC 能夠）和離散模塊。功率集成電路領(lǐng)域，特別是智能交換機(jī)和 HVIC，被認(rèn)為是 500100 A 和目前的水平相差約 1000伏或更少。 離散模塊 涵蓋更廣泛的電壓電流范圍。 智能 開關(guān)垂直 電 力 及 其他組件的設(shè)備，而無(wú)需動(dòng)力裝置的垂直 過(guò)程的順序是可行的。 如片上的過(guò)流和過(guò)溫傳感器，以及驅(qū)動(dòng)部分 都是可用的 ，可以包含例子 。 PN 結(jié)形成的 N 漂移 地區(qū)和 P 區(qū)域始終是反向偏置，如果垂直功率 場(chǎng)效應(yīng)管 的漏極是相對(duì)于 電 源，從而積極 為 這個(gè)路口提供了電氣隔離 之間的橫向和縱向的 場(chǎng)效應(yīng)管 。 高電壓（ HVIC）集成電路都采用傳統(tǒng)的邏輯設(shè)備制造過(guò)程，但一些修改，使橫向高電壓設(shè)備也可 兼容低電壓的設(shè)備。 兩個(gè) 簡(jiǎn)單的例子，每個(gè)在其中的各種設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了電氣隔離的方式不相同 ， HVIC 有 更多的復(fù)雜性。 離散模塊是由多個(gè)芯片安裝在一個(gè)共同的絕緣基板 ， 密封成一個(gè)包 。他不包括 各種芯片垂直器件，驅(qū)動(dòng)電路芯片和控制電路芯片（甚至一個(gè) PWM 控制器），以及其他可能的功能。 盡管 這種方法并不是一個(gè)完全集成制造 方 法， 但是 我們有潛力，因?yàn)樗壳皬V泛應(yīng)用 在 智能開關(guān)或 HVIC。 石化商業(yè)化所面臨的挑戰(zhàn) 使用 整合的 電力電子電路面臨幾個(gè)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。技術(shù)問(wèn)題包括 : 1。電氣隔離從低電壓元件高壓元件。 2。熱管理功率器件，通常工作在更高的溫度下的成套設(shè)備。 3。高壓導(dǎo)線上的互連芯片運(yùn)行在低電壓設(shè)備或低電壓地區(qū)。 4。制造過(guò)程中必須提供的設(shè)備和組件的完整范圍 除了晶體管二極管、電阻、電容此外，功 率集成電路使用面臨許多經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。 這些包括： 1。大量的前期開發(fā)成本之前，任何生產(chǎn)運(yùn)行。 2。成本差異的三種類型。 3。需要大批量應(yīng)用到恢復(fù)大開發(fā)費(fèi)用。 在解決挑戰(zhàn)的研究進(jìn)展 低壓設(shè)備與來(lái)自 高壓 元素 ， 也可以實(shí)現(xiàn)介電分離、 PN 結(jié)分離、或 自己分離 。介質(zhì)隔離能實(shí)現(xiàn)兩種方式。隔離主要由蝕刻切片或晶圓片 上面 生長(zhǎng)著一層二氧化 矽。其次 ， 把 矽沉積在 二氧化硅中 。沉積下來(lái)的硅退火后的 ， 高溫 ，在 再結(jié)晶過(guò)程 中 ， 可以用于制作低壓設(shè)備。介質(zhì)隔離是免費(fèi)的寄生設(shè)備 ， 如二極管 。 C 部分 硅控整流器（ SCR） SCR 已成為大功率電器的重要組成 部分和信號(hào)調(diào)理控制 的一部分。 在某些方面 ， 它是一個(gè)固態(tài)繼電器 的替換品 ，雖然 在某些方面還有一些差距 。 在理想中的標(biāo)準(zhǔn)二極管 ，是 一個(gè) 單向傳導(dǎo)電流的器件 。在理想的意義上可控硅 整流器 ，就像是一個(gè)二極管不會(huì)在任何一個(gè)方向進(jìn)行，直到它被打開或 關(guān)閉 。注相似一個(gè)二極管 ， 但添加了終端 ， 叫做門。如果 SCR 是向前偏見(jiàn) ， 否則就無(wú)法行為。現(xiàn)在，假設(shè)一個(gè)電壓，就放在陰極門。會(huì)有一些積極的電壓值 觸發(fā)電壓 其中可控硅將開始進(jìn)行陽(yáng)極陰極和行為像一個(gè)正常的 二極管。即使 門電壓拿走，它 也 會(huì)繼續(xù)進(jìn)行這樣一個(gè)二極管，這是，一旦打開，將 為零 ，無(wú)論 門。只有這樣，才能把可控硅回 “ 關(guān) ” 是有正向偏壓條件下帶走。這意味著電壓必須跌破的可控硅的正向壓降，使低于最低值，電流下降稱為維持電流，或從陽(yáng)極陰極必須實(shí)際極性相反。認(rèn)為可控硅不能輕易被關(guān)閉的事實(shí)限制了它在直流應(yīng)用到那些下面的一些減少持有正向電流值的方法可以提供案件。在交流電路中，可控硅 整流器 自動(dòng)打開時(shí)，在每半個(gè)周期的交流電壓施加到可控硅 的極性就會(huì)相反 。 可控硅的特點(diǎn)及規(guī)格如下。 1。最大正向電流。有一個(gè)最大電流可控硅可以放在正向電流中，不會(huì)損壞。此值各不相同，從幾百毫安還有千余毫安放大器，大型工業(yè)類型。 2。反向峰值電壓。一個(gè)二極管，有一個(gè)額外相反偏差電壓電壓那能適用于控硅整流器無(wú)損害。他們的值不同，幾個(gè)伏特到幾千伏特。 3。觸發(fā)電壓。最低柵極電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)不同的可控硅導(dǎo)通類型之間的大小，從幾伏到 40V。 4。觸發(fā)電流。有一個(gè)最低的觸發(fā)電流，在提供電壓源前必須 SCR 可以被關(guān)閉。幾個(gè)值有所不同，從幾毫安到