极限温度下的电力电子技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-03 来源:中国知网 作者:徐殿国;李向荣 浏览次数:425
1957 年,美国通用电气公司在晶体三极管三端、三层半导体结构的基础上发明了晶体闸流管,标志着电力电子技术的诞生[1]。这项技术的诞生和发展使人类对电能的利用方式发生了革命性的转变,并且极大地改变了人们利用电能的观念。在世界范围内,用电总量中经过电力电子装置变换和调节的比例已经成为衡量用电水平的重要指标,目前,全球范围内该指标的平均数为40%,而到2010 年将达到80%[2]。这就对电力电子技术提出了新的挑战。
电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、
空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。近年来,随着大功率电力电子装置的容量不断提升,器件的发热问题就凸现出来了。在某些温度超出室温200~600K 的应用环境下,如各种飞行器电路、汽车电子、地下钻井勘探和核反应堆等,电力电子开关器件和其他无源器件的散热条件开始恶化,轻则导致系统的整体效率降低、性能变差;重则有可能损坏器件,使整个系统瘫痪。此时就必须针对高温工作环境,从器件、电路结构和控制方法三个部分进行改进和优化,以适应这些恶劣的工作环境。另一方面,随着人们对物质世界探索的不断深入,新的工作环境也不断出现。在高海拔、高纬度地区,以及外太空的探索和考察中,环境温度往往比室温要低100~200K,而电力电子装置在这些低温条件下,其性能也会发生不同的变化。人们对未知世界的渴望促使着科学考察不断深入,为了配合这一趋势,低温电力电子技术的发展也必须更加深入。本文主要介绍电力电子技术在极端温度下应用的一些技术发展和最新动态。由于电力电子涉及的范围太广泛,在此仅对研究比较深入并已经有了很多技术突破的领域进行阐述,包括:高温应用中的碳化硅器件、新型冷却和散热技术、高温无源器件和集成化电路,以及低温电力电子技术和高温超导技术。
更多详细内容请见附件
极限温度下的电力电子技术_徐殿国.pdf

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站删除!同时欢迎来本站投稿!

本周热门资讯排行

 
在线客服