固体电子器件 ee231 part1

常用电力电子器件特性测试

实验二：常用电力电子器件特性测试 （一）实验目的 （1）掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；（2）掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。 （二）实验原理 图1.MATLAB电力电子器件模型 MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符。MATLAB电力电子器件模型主要仿真了电力电子器件的开关特性，并且不同电力电子器件模型都具有类似的模型结构。 模型中的电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的门槛电压。串联电感限制了器件开关过程中的电流升降速度，模拟器件导通或关断时的动态过程。MATLAB电力电子器件模型一般都没有考虑器件关断时的漏电流。 在MATLAB电力电子器件模型中已经并联了简单的RC串联缓冲电路，在参数表中设置，名称分别为Rs和Cs。更复杂的缓冲电路则需要另外建立。对于MOSFET模型还反并联了二极管，在使用中要注意，需要设置体内二极管的正向压降Vf和等效电阻Rd。对于GTO和IGBT需要设置电流下降时间Tf和电流拖尾时间Tt。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，

但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别，也不需要形成驱动的回路。尽管模型与实际器件工作有差异，但使MATLAB电力电子器件模型与控制连接的时候很方便。MATLAB的电力电子器件模型中含有电感，因此具有电流源的性质，所以在模块参数中还包含了IC即初始电流项。此外也不能开路工作。 含电力电子模型的电路或系统仿真时，仿真算法一般采用刚性积分算法，如ode23tb、ode15s。电力电子器件的模块上，一般都带有一个测量输出端口，通过输出端m可以观测器件的电压和电流。本实验将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端，给器件提供触发信号，使器件触发导通。 （三）实验内容 （1）在MATLAB/Simulink中构建仿真电路，设置相关参数。 （2）改变器件和触发脉冲的参数设置，观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。 （四）实验过程与结果分析 1．仿真系统 Matlab平台 2．仿真参数 （1）Thyristor参数设置： 直流源和电阻参数：

电力电子器件应用指南

目录 电力电子器件应用指南 (1) 晶闸管、二极管主要参数及其含义 (8) 晶闸管、二极管简易测试方法 (11) 中频感应加热电源常见故障与维修 (13) 水冷散热器的安装与使用 (20) 晶闸管水冷散热器重复使用中应注意的问题 (23) 电焊机用晶闸管模块的选择与应用 (25) 电力半导体器件用散热器选择及使用原则 (32) 风冷散热器的选配 (34) 高频晶闸管新特性 (36) 改进的晶闸管高di/dt性能 (39) 门极触发强度对晶闸管开通特性的影响 (42) 晶闸管串、并联配对选择及使用要求 (47) 晶闸管在低温条件下的使用 (52) 功率器件技术与电源技术的现状和发展 (53) 晶闸管保护电路 (60)

电力电子器件应用指南 一、参数说明 1本手册参数表中所给出的数据，I TSM、I2t、dv/dt、di/dt指的是元件所能满足的最小值，Q r、V TM、V TO、r T指元件可满足(不超过)的最大值。 2通态平均电流额定值I TAV（I FAV） I TAV（I FAV）指在双面冷却条件下，在规定的散热器温度时，允许元件流过的最大正弦半波电流平均值。I TAV（I FAV）对应元件额定有效值I RMS=1.57 I TAV。实际使用中，若不能保证散热器温度低于规定值,或散热器与元件接触热阻远大于规定值，则元件应降额使用。 3晶闸管通态电流上升率di/dt 参数表中所给的为元件通态电流上升率的临界重复值。其对应不重复测试值为重复值的2倍以上，在使用过程中，必须保证元件导通期任何时候的电流上升率都不能超过其重复值。 4晶闸管使用频率 晶闸管可工作的最大频率由其工作时的电流脉冲宽度t p，关断时间t q以及从关断后承受正压开始至其再次开通的时间t V决定。f max=1/（t q+t p+t V）。根据工作频率选取元件时必须保证元件从正向电流过零至开始承受正压的时间间隔t H>t q，并留有一定的裕量。随着工作频率的升高，元件正向损耗E pf和反向恢复损耗E pr随之升高，元件通态电流须降额使用。 二、元件的选择 正确地选择晶闸管、整流管等电力电子器件对保证整机设备的可靠性及降低设备成本具有重要意义。元件的选择要综合考虑其使用环境、冷却方式、线路型式、负载性质等因素，在保证所选元件各参数具有裕量的条件下兼顾经济性。由于电力电子器件的应用领域十分广泛，具体应用形式多种多样，下面仅就晶闸管元件在整流电路和单项中频逆变电路中的选择加以说明。

Multisim地常用元件库

Multisim12 常用元件库分类 图1 做到熟悉常用元件的放置即可；对于不同功能的元器件的使用不做详细讲解。 1.点击“放置源”按钮，弹出对话框中的“系列”栏如图2所示。 图2 (1). 选中“电源(POWER_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图3所示： 图3 (2). 选中“信号电压源(SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图4所示： 图4 (3). 选中“信号电流源(SIGNAL_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图5所示：

图5 (4). 选中“控制函数块(CONTROL_FUNCTION_BLOCKS)”，其“元件”栏下内容如图6所示： 图6 (5). 选中“电压控源(CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图7所示： 图7 (6). 选中“电流控源(CONTROLLED_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图8所示： 图8 2. 点击“放置模拟元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图9 所示。

图9 (1). 选中“模拟虚拟元件(ANALOG_VIRTUAL)”，其“元件”栏中仅有虚拟比较器、三端虚拟运放和五端虚拟运放3个品种可供调用。 (2). 选中“运算放大器(OPAMP)”。其“元件”栏中包括了国外许多公司提供的多达4243种各种规格运放可供调用。 (3). 选中“诺顿运算放大器(OPAMP_NORTON)”，其“元件”栏中有16种规格诺顿运放可供调用。 (4). 选中“比较器(COMPARATOR)”，其“元件”栏中有341种规格比较器可供调用。 (5). 选中“宽带运放(WIDEBAND_AMPS)”其“元件”栏中有144种规格宽带运放可供调用，宽带运放典型值达100MHz，主要用于视频放大电路。 (6). 选中“特殊功能运放(SPECIAL_FUNCTION)”，其“元件”栏中有165种规格特殊功能运放可供调用，主要包括测试运放、视频运放、乘法器/除法器、前置放大器和有源滤波器等。 3．点击“放置基础元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图10所示。 图10

电子元器件焊接工艺要求

电子元器件焊接工艺规范 一、目的 规范电子元器件手工焊接操作，保证产品质量，提高生产效率，制定此工艺规范，要求生产二部全体员工严格遵守。 二、手工焊接工具要求 1、焊锡丝的选择要求 1)直径为1.0mm的焊锡丝，用于铜插孔焊接，焊片和PCB板的注 锡，一些较大元器件的焊接。 2)直径为0.8mm的焊锡丝，用于普通类电子元器件焊接。 3) 直径为0.6mm的焊锡丝，用于贴片及较小型电子元器件焊接。2、电烙铁的功率选用要求 1)焊接常规电子元器件及其它受热易损件的元件时，考虑选用35W 内热式电烙铁。 2)焊接导线、铜插孔、焊片以及给PCB板镀锡时，要选用60W的 内热式电烙铁。 3)拆卸一些电子元器件及热缩管热缩时，考虑选用热风枪。 3、电烙铁使用注意事项 1)新的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡（给烙铁通电，然后 在烙铁加热到一定的时候就用锡条靠近烙铁头），使用久了的烙铁将烙铁头部锉亮，然后通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。 2)电烙铁通电后，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切 断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。要防止电烙铁烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便

容易引发安全事故。 3)不要把电烙铁猛力敲打，以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产 生故障。 4)电烙铁使用一段时间后，可能在烙铁头部留有锡垢，在烙铁加热 的条件下，我们可以用湿布轻檫。如有出现凹坑或氧化块，应用细纹锉刀修复或者直接更换烙铁头 三、电子元器件的安装 1、元器件引脚折弯及整形的基本要求 手工弯引脚可以借助镊子或小螺丝刀对引脚整形。所有元器件引脚均不得从根部弯曲，一般应留1.5mm以上；电阻，二极管及其类似元件要将引脚弯成与元件成垂直状再进行装插。 2、元器件插装要求 1)电子元器件插装要求做到整齐、美观、稳固，元器件应插装到位， 无明显倾斜、变形现象。同时应方便焊接和有利于元器件焊接时的散热。 2)电阻，二极管及其类似元件与线路板平行，要尽量将有字符的元 器件面置于容易观察的位置。 3)电容、三极管、电感、可控硅及类似元件要求引脚垂直安装，元 件与线路板垂直。 4)集成电路、集成电路插座装插件时注意引脚顺序不能插反且安装 应到位，元件与线路板平行。 5)有极性的元件在装插时要注意极性，不能将极性装反。 6)相同元件安装时要求高度统一，手工插焊遵循先低后高，先小后

multisim 元件库 对照表

Multisim 元件库分类介绍 电子仿真软件“Mumsim8.3.30特殊版”的元件库中把元件分门别类地分成13个类别，每个类别中又有许多种具体的元器件，为便于读者在创建仿真电路时寻找元器件，现将电子仿真软件“Mumsim8.3.30特殊版”元件库和元器件的中文译意整理如下，供读者参考。 电子仿真软件Mumsim8.3.30特殊版的元件工具条如图1 所示。 图1 1.点击“放置信号源”按钮，弹出对话框中的“系列”栏如图2 所示。 图2 (1). 选中“电源(POWER_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图3所示： (2). 选中“信号电压源如图4所示： 图4 (3).选中“信号电流源(SIGNAL_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图5 所示： 图5 (4)选中“控制函数块 (CONTROL_FUNCTION_BLOCKS)”，其“元件”栏下内容如图6 所示： 图6 (5). 选中“电压控源 (CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图7所示：

图 7 (6). 选中“电流控源 (CONTROLLED_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图8 所示： 图8 2. 点击“放置模拟元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图9 所示。 图 9 (1). 选中“模拟虚拟元件(ANALOG_VIRTUAL)”，其“元件”栏中仅有虚拟比较器、三端虚拟运放和五端虚拟运放3个品种可供调用。 (2). 选中“运算放大器(OPAMP)”。其“元件”栏中包括了国外许多公司提供的多达4243种各种规格运放可供调用。 (3). 选中“诺顿运算放大器(OPAMP_NORTON)”，其“元件”栏中有16种规格诺顿运放可供调用。 (4). 选中“比较器(COMPARATOR)”，其“元件”栏中有341种规格比较器可供调用。 (5). 选中“宽带运放(WIDEBAND_AMPS)”其“元件”栏中有144种规格宽带运放可供调用，宽带运放典型值达100MHz，主要用于视频放大电路。 (6). 选中“特殊功能运放(SPECIAL_FUNCTION)”，其“元件”栏中有165种规格特殊功能运放可供调用，主要包括测试运放、视频运放、乘法器/除法器、前置放大器和有源滤波器等。 3．点击“放置基础元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图10所示。 图10 (1). 选中“基本虚拟元件库(BASIC_VIRTUAL)”，其“元件”栏中如图 11

电力电子器件大全及使用方法详解(DOC 42页)

第1章电力电子器件 主要内容：各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件：GTO、电力MOSFET、IGBT，功率集成电路和智能功率模块，电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护，电力电子器件的驱动电路。 重点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件。 难点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数。 基本要求：掌握半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，熟练掌握器件的选取原则，掌握典型全控型器件，了解电力电子器件的串并联，了解电力电子器件的保护。 1 电力电子器件概述 (1)电力电子器件的概念和特征 主电路（main power circuit）--电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路； 电力电子器件（power electronic device）--可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件； 广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。 两类中，自20世纪50年代以来，真空管仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（Mercury Arc Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。 电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。 同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征： a. 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数；

电子元器件插件工艺

元件插件工艺及检测标准 一、目的： 使LED电源PCB板组装（PCBA）工作人员掌握基本的电子元件操作工艺； 规范电子元件在PCBA上的插件/焊锡等操作要求, 并为PCBA检验提供检查标准 二、范围: 适用于本公司PCBA（LED电源PCB的插件/焊锡）的工艺操作和检查。 三、参考文件: 工艺要求参照: IPC-A-610B (Class Ⅱ) 四、定义: PCBA: Printed Circuit Board Assembly (印刷线路板组装) AX: (轴向) RD: Radial (径向) HT: Horizontal (卧式) VT: Vertical (立式) SMT: Surface Mount Technology (表面安装技术) SMD: Surface Mount Device (表面安装元件) SMC: Surface Mounting Components (表面安装零件) SIP: Simple in-line package 单列直插式封装 SOJ: Small Outline J-lead package (具有J型引线的小外形封装) SOP: Small Outline package (小外形封装) SOT: Small Outline Transistor (小外形晶体管) IC: Integrated Circuit (集成电路) PR: Preferred (最佳) AC: Acceptable (可接受的) RE: Reject (拒收) 五、元件类别: 电阻, 电容, 电感, 二极管, 三极管, IC, IC Socket, 晶体, 整流器, 蜂 鸣器, 插头, 插针, PCB, 磁珠等, 在此文件中, 根据本公司情况暂时定义电阻, 电容, 电感, 二极管, 三极管,MOS管工艺标准

Multisim 安装元件库

Multisim14使用multisim12元件库的方法 如题，步骤如下： 1、下载multisim12，multisim14，multisim12库文件。 2、安装multisim14，安装multisim12，安装方法及安装包自己百度 3、打开multisim12，导入multisim12库文件。工具----数据库----数据库管理器 ---导入-----选择下载好的数据库，按照提示操作。 4、导入成功后，打开数据库管理器（打开顺序：工具----数据库---数据库管理器）， 点击右下角的关于，查找已导入数据库的存放位置。如导入到用户数据，则复制用户数据库地址，如下图，我的存放地址为：C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\National Instruments\Circuit Design Suite\12.0\database

5、打开数据库存放位置，可看到当前数据库，usr文件为数据库文件。 6、关闭multisim12，运行multisim14，执行工具----数据库----转换数据库---选择 v12→v14-----选择源数据库名称

7、打开到multisim12中usr库文件存放位置，即第四步所示地址，右下角选择 所有文件，这是可看到第三步导入的库文件存放文件，选择该文件，点击打开，点击开始，选择自动重命名或覆盖、忽略，点击确定。 8、等待导入结束后，即可使用。 该方法可用于其他版本数据库导入，如multisim10数据库导入multisim12或14等。 另外，也可以下载别人转换好的数据库文件，但是是否可行，有待验证。

(整理)multisim元器件库参考资料.

Multisim 2001的器件库 Multisim 2001含有4个种类的器件库，执行View\Component Bars命令即可显示如图2-1所示的下拉菜单。 图2-1 View\Component Bars命令的下拉菜单 图2-1中的Multisim Database也称为Multisim Master，用来存放软件自带的元件模型。随着版本的不同，该数据库中包含的仿真元件的数量也不一样。 Corporate Database 仅专业版有效，为用于多人协同开发项目时建立的共用器件库。 User Database 用来存放用户使用Multisim编辑器自行创建的元器件模型。 EDAParts Bar 为用户提供通过因特网进入https://www.wendangku.net/doc/c016145087.html,网站，下载有关元器件的信息和资料。 Multisim 2001的Multisim Database中含有14个器件库(即Component Toolbar)，每个器件库中又含有数量不等的元件箱(又称之为Farmily)，共有6000多个元器件，各种元器件分门别类地放在这些器件箱中供用户调用。User Database在开始使用时是空的，只有在用户创建或修改了元件并存放于该库后才能有元件供调用。 本章将分别对Multisim Database中的14个器件库中的元器件加以介绍。 第一节电源库 一、电源库组成 电源库(Sources)如图2-2所示，其中共有30个电源器件，有为电路提供电能的电源，也有作为输入信号的信号源及产生电信号转变的控制电源，还有两个接地端。电源库中的器件全部为虚拟器件。

图2-2 电源库 二、电源库中的器件箱 1.接地端（Ground） 在电路中，“地”是一个公共参考点，电路中所有的电压都是相对于该点而言的电势差。在Multisim电路图上可以同时调用多个接地端，它们的电位都是OV。 2．数字接地端(Digital Ground) 在实际数字电路中，许多数字器件需要接上直流电源才能正常工作，而在原理图中并不直接表示出来。为更接近于现实，Multisim在进行数字电路的“Real”仿真时，电路中的数字元件要接上示意性的电源，数字接地端是该电源的参考点。 3．Vcc电压源(Vcc Voltage Source) 直流电压源的简化符号，常用于为数字元件提供电能或逻辑高电平。 4. V DD电压源(V DD Voltage Source) 与Vcc基本相同。当为CMOS器件提供直流电源进行“Real”仿真时，只能用V DD。 5．直流电压源(DC Voltage Source(Battery)) 这是一个理想直流电压源，使用时允许短路，但电压值将降为0。 6．直流电流源(DC Current Source) 这是一个理想直流电流源，使用时允许开路，但电流值将降为0。 7．交流电压源(AC Voltage Source) 这是一个正弦交流电压源，电压显示的数值是其有效值(均方根值)。 8．正弦交流电流源(AC Current Source) 这是一个正弦交流电流源，电流显示的数值是其有效值(均方根值)。

电子元器件安装与焊接工艺规范

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 电子元器件安装与焊接 工艺规范

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 电子元器件安装与焊接工艺规范 1范围 本规范规定了设备电气盒制作过程中手工焊接技术要求、工艺方法和质量检验要求。2引用标准 下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨试用其最新版本的可能性。凡未注日期或版次引用文件，其最新版本适用于本规范。 HB 7262.1-1995 航空产品电装工艺电子元器的安装 HB 7262.2-1995 航空产品电装工艺电子元器的焊接 QJ 3117-1999 航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求 IPC-A-610E-2010 电子组件的可接收性 3技术要求与质量保证 3.1一般要求 ，及时清除杂物（如污、油脂、导线头、绝缘体碎屑等）工作区域不得洒水。 3.2安装前准备 ，并放在适当位置，以便使用； ，无油脂，按下列要求检查工具： 切割工具刃口锋利，能切出整齐的切口； 绝缘层和屏蔽剥离工具功能良好。 ，在安装前均应进行清洗除油，并防止已除过的零件再次糟受污染。 4元器件在印制板上安装 4.1元器件准备 4.1.1安装前操作人员应按产品工艺文件检查待装的各种元器件、零件及印制板的外观质 量。 4.1.2元器件引线按下列要求进行了清洁处理： a、用织物清线器轻轻地擦拭引线，除去引线上的氧化层。有镀层的引线不用织物清 线器处理； b、清洁后的引线不能用裸手触摸； c、用照明（CDD）放大镜检验元器件引线清洁质量。 4.2元器件成型注意事项 a、成型工具必须表面光滑，夹口平整圆滑，以免损伤元器件； b、成型时，不应使元器件本体产生破裂，密封损坏或开裂，也不应使引线与元器件 内部连接断开； c、当弯曲或切割引线时，应固定住元器件引线根部，防止产生轴向应力，损坏引线 根部或元器件内部连接； d、应尽量对称成型，在同一点上只能弯曲一次； e、元器件成型方向应使元器件装在印制板上后标记明显可见； f、不允许用接长元器件引线的办法进行成型； g、不得弯曲继电器、插头座等元器件的引线。 4.3元器件成型要求 4.3.1轴向引线元器件 引线弯曲部分不能延长到元器件本体或引线根部，弯曲半径应大于引线厚度或引线直径；见图1： 图1 轴向引线元器件引脚折弯要求 水平安装的元器件应有应力释放措施，每个释放弯头半径R至少为0.75mm，但不得小于引线直径。 图2 元器件应力释放弯头处理要求

multisim经典元件库介绍

网上找的，比较齐全，归纳较好，分享之~ Multisim元件库介绍 1.Source库：包括电源、信号电压源、信号电流源、可控电压源、可控电流源、函数控制器件6个类。 2.BASIC库：包含基础元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、开关等； 3.Diodes：二极管库，包含普通二极管、齐纳二极管、二极管桥、变容二极管、PIN二极管、发光二极管等。 4.Transisitor库：三极管库，包含NPN、PNP、达林顿管、IGBT、MOS管、场效应管、可控硅等； 5.Analog库：模拟器件库，包括运放、滤波器、比较器、模拟开关等模拟器件 6.TTL库：包含TTL型数字电路如7400 7404等门BJT电路。 https://www.wendangku.net/doc/c016145087.html,S库：COMS型数字电路如74HC00 74HC04等MOS管电路。 8.MCU Model：MCU模型，Multisim的单片机模型比较少，只有8051 PIC16的少数模型和一些ROM RAM等 9.Advance Periphearls库：外围器件库，包含键盘、LCD、和一个显示终端的模型。 10.MIXC Digital：混合数字电路库，包含DSP、CPLD、FPGA、PLD、单片机-微控制器、存储器件、一些接口电路等数字器件。 11.Mixed：混合库，包含定时器、AC/DA转换芯片、模拟开关、震荡器等； 12.Indicators：指示器库，包含电压表、电流表、探针、蜂鸣器、灯、数码管等等显示器件。 13.Power：电源库，包含保险丝、稳压器、电压抑制、隔离电源等 14.Misc：混合库，包含晶振、电子管、滤波器、MOS驱动、和其他一些器件等 15.RF：RF库，包含一些RF器件，如高频电容电感、高频三极管等 16.Elector Mechinical：电子机械器件库，包含传感开关、机械开关、继电器、电机等。

[NSFC]碳基无掺杂纳电子器件和集成电路要点

项目名称：碳基无掺杂纳电子器件和集成电路首席科学家：xxx 起止年限：2011.1至2015.8 依托部门：教育部

二、预期目标 本项目的总体目标： 本项目的总体目标为发展有自主知识产权的低成本高性能碳基纳电子、光电子集成芯片，建设一支高水平的碳基纳米电子和光电子学的研究队伍，培养相关领域的优秀青年人才，将项目的主要支撑单位“纳米器件物理与化学教育部重点实验室”建设成为国际著名的纳米器件研究中心。在碳纳米管CMOS集成电路方面，制备出中等规模的碳纳米管CMOS集成电路，例如碳纳米管全加器。在高性能碳纳米管基光电器件方面，做到发光器件的室温电致发光光谱的半高宽和荧光光谱相当，即不大于30 meV，探测器的光电压不小于0.2 V，并初步实现纳电子电路的电信号与光通讯电路的光信号间的相互转换。 五年预期目标： 五年预期目标为探索碳基纳电子和光电子器件的极限性能，并利用这些器件构建成若干高性能电路，预计可以取得如下成果： （1）集成电路用碳纳米管阵列的可控生长。在晶片尺寸绝缘基底上制备出直径大约在1.5 nm，管径分布不超过 0.3 nm的平行半导体性单壁碳 管，初步实现碳纳米管的间距和位置可控，半导体性碳纳米管含量高 于95%。 （2）适合于碳基电子学的高κ栅介质材料。在碳纳米管或石墨烯上生长出等效氧化层厚度(EOT)小于2纳米的栅介质薄膜，薄膜材料能隙在5 电子伏特以上，在1MV/cm的电场下，漏电流低于10mA/cm2，对器 件载流子迁移率和电导的损害在10%以下。 （3）碳基新型射频电路。测量高频下碳基纳米结构的动能电感，利用碳纳米结构搭建新型的碳基射频电路。 （4）纳米阻变存储器。利用碳基材料作为存储介质，结合传统硅基驱动电路，实现可工作的原型碳基纳米存储器。 （5）优秀人才培养。将年轻学者培养成为能够独当一面的学科带头人，项目执行期间培养出1-2名国家杰出青年基金获得者；将一线工作的优 秀学生培养成为具有独立工作能力的优秀科研工作者，项目执行期间

电力电子器件的发展及应用

电力电子器件的发展及应用 研1506 苏智清 摘要：本文简单介绍了电力技术的分类, 回顾了电力电子技术及其器件的发展过程, 说明了现在主流的电力电子器件的工作原理、应用范围及其优缺点, 探讨了在本世纪中新型电力电子器件的应用。 关键词：复合型电力电子器件；新型材料的电力电子器件；电力电子器件的应用 1引言 电力电子学是电工学的一个分支，是由电力系统、控制理论与电子学等学科共同发展起来的一个新型边缘性学科。电力电子学的主要特点是具有很强的应用性，同时与其他学科有着很好的交叉融合性，这也是电力电子学的基础理论与应用技术能够在短短几十年间飞速发展的一个相当重要的因素。目前，电力电子技术的应用已经从机械、石化、纺织、冶金、电力、铁路、航空、航海等一系列领域，进一步扩展到汽车、现代通信、家用电器、医疗设备、灯光照明等各个领域。进入 21 世纪，伴随着新理论、新器件、新技术的不断涌现，尤其是与微电子技术的日益融合，电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁，在国民经济中必将占有越来越重要的地位，在各领域中的应用也必将不断得到拓展。 2电力电子器件的发展 2.1半控型器件 上世纪50年代，美国通用电气公司发明世界上第个晶闸管，标志电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生大量派生器件，如快速晶闸管逆导晶闸管等等。

但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极导通，不能控制关断。要关断必须通过强迫换相电路，从而装置体积增大，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子效应，所以工作频率低，由于这些原因，使得晶闸管的应用受到限制。 虽然晶闸管有以上缺点，但由于它的大电压大电流特性，使在高压直流输电静止无功补偿，大功率和高压变频调速等方面仍占有重要位置。2.2全控型器件 2.2.1门极可关断晶闸管（GTO） GTO有对称，非对称和逆导三种类型。对称GTO通态压降小，抗浪涌能力强，易于提高耐压能力。逆导型GTO是在同一芯片上将GTO与整流二极管反并联制成的集成器件，不能承受反向电压，主要用于中等容量的牵引驱动中。 在当前各种自关断器件中，GTO容量做大，工作最低。GTO是电流控制型器件，因而关断需要很大的反向驱动电流。目前，GTO在低于2000V某些领域被GTR和IGBTDE所替代，但在大功率电力牵引有明显优势。 2.2.2大功率晶体管（GTR） GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，它既具备晶体管的固有特性，又增加功率容量，因此，由它组成的电路灵活，成熟，开关损耗小，开关时间短，在电源电机控制，通用逆变器等中等容量，中等频率的电路中广泛应用。GTR的缺点驱动电流较大，耐浪涌电流能力差，易受二次击穿损坏。在开关电源GTR渐渐被功率MOSFET和IGBT代替。 2.2.3功率MOSFET

各种电力电子器件技术特点的比较及应用

《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——各种电力电子器件技术特点的比较及其应用

电力电子器件及其应用装置已日益广泛，这与近30 多年来电力电子器件与电力电子技术的飞速发展和电力电子的重要作用密切相关。20 世纪80 年代以后，电力电子技术等)的飞速发展，给世界科学技术、经济、文化、军事等各方面带来了革命性的影响。电子技术包含两大部分：信息电子技术(包括：微电子、计算机、通信等)是实施信息传输、处理、存储和产生控制指令；电力电子技术是实施电能的传输、处理、存储和控制，保障电能安全、可靠、高效和经济地运行，将能源与信息高度地集成在一起。 事实表明，无论是电力、机械、矿冶、交通、石油、能源、化工、轻纺等传统产业，还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高技术产业，都迫切需要高质量、高效率的电能。而电力电子正是将各种一次能源高效率地变为人们所需的电能，实现节能环保和提高人民生活质量的重要手段，它已经成为弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造技术之间、传统产业实现自动化、智能化改造和兴建高科技产业之间不可缺少的重要桥梁。而新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。电力电子器件就好像现代电力电子装置的心脏，它对装置的总价值，尺寸、重量、动态性能，过载能力，耐用性及可靠性等，起着十分重要的作用。因此，新型电力电子器件及其相关新型半导体材料的研究，一直是电力电子领域极为活跃的主要课题之一。 一个理想的功率半导体器件，应当具有下列理想的静态和动态特性：在阻断状态，能承受高电压；在导通状态，能导通高的电流密度并具有低的导通压降；在开关状态和转换时，具有短的开、关时间，能承受高的d i/d t 和d u/d t，具有低的开关损耗；运行时具有全控功能和良好的温度特性。自20 世纪50 年代硅晶闸管问世以后，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈努力，并已取得了世人瞩目的成就。早期的大功率变流器，如牵引变流器，几乎都是基于晶闸管的。到了20 世纪80 年代中期，4.5kV 的可关断晶闸管得到广泛应用，并成为在接下来的10 年内大功率变流器的首选器件，一直到绝缘栅双极型晶体管的阻断电压达到 3.3kV 之后，这个局面才得到改变。与此同时，对GTO 技术的进一步改进导致了集成门极换流晶闸管的问世，它显示出比传统GTO 更加显著的优点。目前的GTO 开关频率大概为500Hz，由于开关性能的提高，IGCT 和功率IGBT 的开通和关断损耗都相对较低，因此可以工作在1~3kHz 的开关频率下。至2005 年，以晶闸管为代表的半控型器件已达到70MW/9000V 的水平，全控器件也发展到了非常高的水平。当前，硅基电力电子器件的水平基本上稳定在109~1010WHz 左右，已逼近了由于寄生二极管制约而能达到的硅材料极限，不难理解，更高电压、更好开关性能的电力电子器件的出现，使在大功率应用场合不必要采用很复杂的电路拓扑，这样就有效地降低了装置的故障率和成本。 1电力电子器件 电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件（通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上）。 电力电子器件目前的制约因素有耐压，电流容量，开关的速度。电力电子器件的分类多种多样。按照电力电子器件的开关控制能力，电力电子器件可分为三类：不可控器件、半控型器件、全控型器件。按照驱动电路加在电力电子器件控

Multisim10常用元件库分类

二、Multisim10常用元件库分类 图1 1.点击“放置信号源”按钮，弹出对话框中的“系列”栏如图2所示。 图2 (1). 选中“电源(POWER_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图3所示： 图3 (2). 选中“信号电压源(SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图4所示：

图4 (3). 选中“信号电流源(SIGNAL_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图5所示： 图5 (4). 选中“控制函数块(CONTROL_FUNCTION_BLOCKS)”，其“元件”栏下内容如图6所示： 图6 (5). 选中“电压控源(CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图7所示：

图7 (6). 选中“电流控源(CONTROLLED_CURRENT_SOURCES)”，其“元件”栏下内容如图8所示： 图8 2. 点击“放置模拟元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图9 所示。 图9 (1). 选中“模拟虚拟元件(ANALOG_VIRTUAL)”，其“元件”栏中仅有虚拟比较器、三端虚拟运放和五端虚拟运放3个品种可供调用。 (2). 选中“运算放大器(OPAMP)”。其“元件”栏中包括了国外许多公司提供的多达4243种各种规格运放可供调用。 (3). 选中“诺顿运算放大器(OPAMP_NORTON)”，其“元件”栏中有16种规格诺顿运放可供调用。 (4). 选中“比较器(COMPARATOR)”，其“元件”栏中有341种规格比较器可供调用。 (5). 选中“宽带运放(WIDEBAND_AMPS)”其“元件”栏中有144种规格宽带运放可供调用，宽带运放典型值达100MHz，主要用于视频放大电路。 (6). 选中“特殊功能运放(SPECIAL_FUNCTION)”，其“元件”栏中有165种规格特殊功能运放可供调用，主要包括测试运放、视频运放、乘法器/除法器、前置放大器和有源滤波器等。 3．点击“放置基础元件”按钮，弹出对话框中“系列”栏如图10所示。

微光电子集成系统芯片的研究进展

微光电子集成系统芯片的研究进展＊ 陈弘达 (集成光电子学国家重点联合实验室北京 　微光电子集成系统芯片 随着现代社会信息化和科学技术的高度发展交换传输是目前 世界各国普遍高度重视的研究热点之一以计算机技术和通信技术为代表的电子信息技术带来了一场彻底改变人类生活和工作的信息革命微电子技术发展非常迅速性能完善集成制造工艺相当成熟正迅速 发展着的另一门高新技术——光子集成技术能够高速超大容量传输信息高速并行处理与 交换信息能力相互渗透构成微光电子集成系统 将成为二十一世纪信息技术的重要支柱 如何使光子集成与微电子集成充分融合是发展超高速超大容量多功能微光电子集成系统的关键所在微光电子集成技术和微光电机械集成技术的发展人们力图将大量多种功能的器件集成于同一个芯片上 System on Chip?ù?è??3é±?μí?é??D???μèó?μ? Integrated System ?ú1|?üoíD??ü·????ùè?μ?·é?ù·￠?1μ??￠1aμ?×ó?ˉ3é?μí3D???ê?1a×ó?ˉ3éó??￠μ?×ó??ê??à?áo?μ???′ó·￠?1 ?ú1a?￥á?1aí¨D??￡ê?ê?±e1aD??￠′|àíó?′?′￠μèáìóò??óDoü1?·oμ?ó|ó??°?° ?1??óDμ?×óμ????-′|àí·?′óoí???ü????1|?ü ?àμ±3éêìμ?′ó1??￡?ˉ3é??ê?oí1a×ó?ˉ3é?÷?tμ????ü?è2￠DD2ù×÷ ??1a×ó1|?üó?μ?×ó1|?ü?é??μ??áo??eà′ ??òaò??úóú1aê?3?1a????òyè?μ?×óD??￠′|àí?μí3áíò?·??? ±ào?69789802

论电力电子器件及其应用的现状和发展

论电力电子器件及其应用的现状和发展 发表时间：2019-03-12T16:14:19.577Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：宗思邈 [导读] 摘要：电力电子器件我们也称之为功率半导体器件，以下简称为电子器件，主要作为电力设备中的大功率电子器件的功率转换和控制。 （东文高压电源（天津）股份有限公司 300220） 摘要：电力电子器件我们也称之为功率半导体器件，以下简称为电子器件，主要作为电力设备中的大功率电子器件的功率转换和控制。目前，电力电子器件已广泛应用于机械行业、冶金业、电力系统等一系列领域中去。并扩展到汽车、家用电器、医疗设备和照明等各个生活领域中。二十一世纪，随着技术的不断更新，它作为信息产业与传统产业之间的桥梁，一定会迎来一个新的发展趋势。并且在国民经济中占有非常重要的地位。 关键词：电力；电子器件；应用 1电力电子技术的产生和发展 1.1电力电子技术的产生 电力电子技术产生于二十世纪，美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生标志，电子电力技术设备在不同领域中的广泛应用，为社会发展带来了传动技术，其中晶闸管是电力电子技术的主要运用表现，开启了电力电子技术的新纪元。因为晶闸管的出现，可控型的整流装置被研制出来，从此电力系统逐渐进入了变流器时代，加速了电力电子技术的发展。 1.2电力电子技术的发展 电力电子技术的产生促进了电力系统的发展，产生多代电力电子器件，其中第一代电力电子器件主要以晶体管和晶闸管为典型代表。晶闸管出现后，因为它比较良好的电气性能和控制性能，使之很快取代了对人体有害的且电压落差极大的水银整流器，并且其使用范围迅速扩大。二十世纪七十年代，以门极可关断晶闸管、电力双极型晶体管为主导地位的全控型器件高速发展，这些全控型器件具有既可让门极开通也可让门极关断的功能，且它的开关速度比晶闸管快很多，所以全控型器件通常用于开关频率较高的场所。它又将电力电子技术推向了一个新的发展阶段。在二十世纪八十年代，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件的出现，因为具有驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大、可承受电压高等优点，使其迅速成为现代电力电子技术的主导器件，这些复合型器件常常综合了多个器件的优点，在大量电力系统场合中得到了大量运用。 2电力电子器件的应用发展 自上世纪50年代以来，世界上诞生了第一台晶闸管，它标志着电力电子器件在现代电气传动的历史舞台上的到来。基于可控硅的可控硅整流器成为电力传动行业的一个变革。 到了上世纪70年代，晶闸管已经发展成能够承受高电压和高电流的产品。这一代的半控装置被称为第一代电子电气设备。然而，晶闸管的缺点是不能关闭。随着电力电子器件的不断进步，研制了一种全控型的GTR、GTO和MOSFET。这种类型的产品被称为第二代电力电子设备。 之后便出现了第三代电子器件，主要为绝缘栅双极晶体管。第三代电子器件具有频率快、反射速度快、能耗低等特点。近年来，微电子技术与电力电子器件开始相结合，创造出一种多功能、更智能、更高效的全控性能集成器件。电流整流器可以改善电性能、降低电路能量损耗和提高电流效率方面起着重要作用。 上世纪70年代，GTR产品推出时便大获成功。它的额定值达到当时非常高的标准，同时拥有非常强大的灵活性，而且还具备开关能耗低、时间短等多个优点。它在中等容量和频率电路中起着很重要的作用。第三代绝缘栅双极晶体管可以控制电压，具有输入电阻大、驱动功率小的优点，有非常大的发展潜力。 3电力电子器件的具体应用 首先太阳能光伏发电对于电力电子器件的发展来说是比较重要的，光伏建筑一体化应用对于电力电子器件的完善也发挥了独特的作用。光伏电池发电和建筑物外电池存在很多问题，虽然这类电池原件的成本比较低，但是总的来说这类电池和电子元件适合低日照水平，电池转换效率高，原材料比较易得。但是某些电力电子器件的转换效率一般，淘汰的产品还会污染环境。电力电子器件的开发和利用促进了光伏建筑一体化的进程，土地成本过高和二氧化碳的排放量过高等问题都可以得到有效解决，而且我国最新研发出的电力电子器件可以节省光伏电池支撑结构，节省光伏电池的具体安装成本，帮助相关建筑工作人员实现土地资源的合理利用。与此同时，电力电子器件可以将太阳能和建筑物进行有效结合，帮助相关工作人员解决电能供给的难题，而且也丰富了电力电子器件的原材料。首先我们可以发现，在进行电力电子器件的研究与开发时候，运用碳化硅制造的电子器件已经成为主要的研究方向。这主要是因为碳化硅电力电子器件的高压和高温的特性与我国传统的电力电子器件相比，具有很大优越性，完全可以保障新型电力电子器件的成本和质量。尤其是碳化硅的耐高压和高温，足以帮助相关工作人员展开对于新型电力电子器件的研究。 4浅析电力电子器件发展趋势 4.1对破化硅的应用 碳化硅作为一种创新性较高的宽带半导体材料，得到人们的广泛关注。它本身带有一定的电性能，并且物理材质稳定，属于上等的电力电子器件原材料。与原始型的制作材料相比，具有耐高压和耐高温的优势。将碳化硅合理应用于电力电子器件的原材料中.能够推动电力电子器件的整体发展。但是现阶段，由于生产成本相对较高、产难以保证等原因，导致碳化硅难以被广泛生产使用。因此，应加强对电力电子器件材料的深人探究，及时改进、解决存在的问题，使碳化硅的良好性能得到充分开发与利用。 4.2对氮化稼的应用 氮化稼是电力电子器件生产过程中较为常见的原材料，它与碳化硅存在很多不同点。虽然氮化稼是一种较为优良的电力 电子器件原材料，但是在实际制作过程中，应以碳化硅的晶片或者蓝宝石作为生产底料，因此这一因素限制了氮化稼的发展速度。近几年，这一问题得到了有效缓解，随着氮化稼在LED照明装置中的广泛运用，也促使氮化稼的异质结外延技术得到了进一步的强化。除此之外，因为氮化稼的实用性较强，其应用范围不断拓展，基于氮化稼的半导体材料具备优异的物理性能和化学性能，所以其不仅在LED市场中被广泛应用，更是逐步拓展到了更多的应用领域。但是由于氮化稼电子器件的耐高温性能较差，一旦温度超过1000摄氏度，就会产生