高压大功率碳化硅电力电子器件研制进展

 碳化硅电力电子器件已经成为国内外研究和产业化热点，在一些应用领域正在逐步取代硅基电力电子器件。概述了碳化硅材料和器件的特性，即具有高工作电压、高效率、高工作温度等优势。综述了国际上碳化硅电力电子器件技术的发展现状，其中中低压器件发展已逐渐成熟，高击穿电压器件研究成果展现出由碳化硅材料特性预测的性能优势。展示了宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室在该领域取得的最新技术进展，建立了600~3300 V碳化硅肖特基二极管和MOSFET产品技术，研制出国际先进水平的高压碳化硅MOS-FET和IGBT。     

电力电子器件故障检测的灰色理论方法探讨

从电力电子器件及其故障的特殊性出发,提出电力电子器件及其故障具有灰色性质,从而为灰色理论系统应用于电力电子器件的故障诊断提供了前提。本文以IGBT为例,运用灰色关联方法对电力电子器件的故障诊断进行了验证。结果表明,在信息量不多的情况下,灰色关联分析方法是电力电子器件故障诊断的一个有效工具。     

现代新型电气传动及控制技术

本文就新型电力电子器件，变频器，控制技术的发展及现状进行了综述。     

使用IGBT的电力有源滤波器的电路仿真

采用电力有源滤波器是目前公认的改善供电质量的有效方法，考虑生产成本及运行成本，采用无源加有源综合补偿的方式是最为合理的方法。在此方案中使用电力电子器件的有源滤波器部分功率不必很大，可使用小功率器件设计电路。因此在大功率电力电路中如何保护电子器件显得尤其重要。从保护电力电子器件的角度对一种使用IGBT(Insolate Gate controlling Bipolar Transistor)的电力有源滤波电路进行了仿真研究，得到一些有益的结论。     

探析电路系统中电力电子技术的应用

电力电子技术主要包括电子变流技术以及电子器件制造技术等,目前在电路系统中广泛应用.基于此,本文先简单介绍了电力电子技术内容,然后强调了在电路系统中应用电力电子技术的优势,最后提出了在电路系统中电力电子技术的具体应用.以期能够不断开发先进的电力电子技术,引进先进的电子元件,完善电路系统,推动电力事业的发展.     

应用于高压大功率场合的FACTS控制方案

随着高压大容量电网的迅猛发展,电力系统的稳定性及电能质量问题也越来越引起人们的关注,以动态无功补偿、谐波抑制等为代表的柔性交流输电系统(FACTS)技术正在蓬勃地发展.这些FACTS装置往往都是由电力电子器件构建,并辅以先进的控制技术而成.受电力电子器件本身特性的限制,如何将这些装置应用于高电压、大电流场合是研究者们需要解决的关键问题.     

变频器技术现状及未来发展与需求分析

现在,变频技术在发达国家己经成熟,随着新的电力电子器件的不断出现,新的变频技术层出不穷,使其得到了更广泛的推广应用。变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的,尤其是高压大容量绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管工IGCT器件的成功开发,使大功率变频技术得以迅速发展,性能日益完善。目前市场上新型变频器品牌繁多,各有千秋。通过分析发现,这类变频器有许多共同点。下面对变频器的发展史及现状和其未来的技术发展方向进行分析介绍。     

碳化硅电力电子器件及其在电力电子变压器中的应用

随着“坚强智能电网”建设的不断深化以及“泛在电力物联网”概念的提出,硅基电力电子器件以及电力电子化装置正面临着新的挑战。以碳化硅基为代表的宽禁带功率半导体器件,因其高耐压、高耐温、高频开关等优良特性,在中高压领域前景广阔。其典型应用之一即因硅基器件耐压水平有限而难有突破的电力电子变压器。电力电子变压器除了能实现传统工频交流变压器的电压变换和电气隔离功能之外,还在故障切除、功率调控、分布式可再生能源接入等方面有独特优势。本文首先对碳化硅电力电子器件的研究与发展作简要概述,而后对电力电子变压器的发展进行了简单梳理。最后,重点介绍了几种典型的应用碳化硅器件的电力电子变压器,以便相关研究的进一步开展。     

电力电子技术及其展望

电力电子技术是一门迅速发展的交叉于电力、电子和控制之间边缘科学技术。本文综述电力电子器件和电力电子应用，并展望电力电子技术的发展趋势。以晶闸管及其应用为代表，形成第一代电力电子技术，以自关断电力电子器件及其应用为代表的第二代电力电子技术正在不断发展，逐步取代晶闸管类的电力电子变换装置；以智能化功率集成电路为代表的第三代电力电子技术的问世和进一步发展，预示着可能引起一次新的电子革命。     

浅谈船舶电力推进系统的发展现况与趋势

船舶电力推进系统由于其具有机动性高、安全可靠性好、自动化程度高以及环保效果好等特点,正成为新世纪大型水面船舶青睐的推进方式。本文从系统结构、传动控制系统和电力电子器件的应用等方面综述船舶电力推进系统的发展现状与趋势,并在此基础上,提出了船舶电力推进系统未来发展中值得重视的一些问题,以便同行研究借鉴。     

平面型电力电子器件阻断能力的优化设计

利用场限环终端结构及P^ I(N^-)N^ 体耐压结构分析了平面型电力电子器件的阻断能力，提出了一种优化设计阻断能力的新方法，通过将器件作成体击穿器件，使其终端击穿电压与体内击穿电压之间达成匹配，从而可提高器件阻断能力的稳定性和可靠性，并降低器件的通态损耗及成本。最后通过制作具有PIN耐压结构的GTR和引用国外有关文献验证了该方法的正确性。该方法可直接推广到整流器，晶闸管，GTR，IGBT，IEGT和MCT等多种平面型电力电子器件设计中。     

电力系统的谐波危害与对策

通过对电网中电力电子装置的谐波危害的产生及其抑制做较全面的分析和探讨，表明电力电子技术的应用和限制其产生的危害应同步进行。     

生物可降解能源器件及其应用

植入式瞬态电子器件由可降解材料构建而成,这些电子器件能够在体内降解并吸收,无需二次手术取出,避免了长期植入产生的负面效应。作为一个新兴的研究领域,植入式瞬态电子器件在体内传感和治疗方面都有着巨大的潜能。然而,大多数植入式瞬态电子器件的正常工作都需要外部能源供给,这极大限制了它们在体内的应用。因此,一种具有生物相容性、可控降解和生物可吸收的新式生物可降解能源器件,成为了植入式瞬态电子器件的迫切需求。介绍了4种生物可降解能源器件(生物可降解原电池、光伏电池、超级电容器和摩擦纳米发电机)及其应用,并探讨了各自所面临的挑战和未来发展趋势。     

Applications of MEMS devices in nanosatellite

micro-electro-mechanical system(MEMS) device has the advantages of both electronic system and mechanical system.With the development of MEMS devices for satellite,it is possible to establish much lighter and smaller nanosatellites with higher performance and longer lifecycle.The power consumption of MEMS devices is usually much lower than that of traditional devices,which will greatly reduce the consumption of power.For its small size and simple architecture,MEMS devices can be easily integrated together and achieve redundancy.Launched on April 18,2004,NS-1 is a nanosatellite for science exploration and MEMS devices test.A mass of science data and images were acquired during its running.NS-1 weights less than 25 kg.It consists of several MEMS devices,including one miniature inertial measurement unit(MIMU),three micro complementary metal oxide semiconductor(CMOS)cameras,one sun sensor,three momentum wheels,and one micro magnetic sensor.By applying micro components based on MEMS technology,NS-1 has made success in the experiments of integrative design,manufacture,and MEMS devices integration.In this paper,some MEMS devices for nanosatellite and picosatellite are introduced,which have been tested on NS-1 nanosatellite or on the ground.     

电力系统中的谐波和谐波抑制

近年来,随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置产生的谐波所造成的危害也日趋严重。文章在研究了电力系统中谐波的产生及其危害性,为做好谐波的抑制工作提供了途径。     

Advances in TiS2 for energy storage,electronic devices,and catalysis: A review

As the lightest family member of the transition metal disulfides(TMDs), TiS₂ has attracted more and more attention due to its large specific surface area, adjustable band gap, good visible light absorption, and good charge transport properties. In this review, the recent state-of-the-art advances in the syntheses and applications of TiS₂ in energy storage, electronic devices, and catalysis have been summarized. Firstly, according to the physical presentation of the TiS_...     

生命不止,能量不息——植入式摩擦纳米发电机的研究与应用

 2012年,研究人员提出了一种将机械能转化为电能的摩擦纳米发电机（TENG）,该技术近年来得到了飞速发展,实现了对人体运动能、风能、声波能、海洋能等各种机械能的收集。其中植入式摩擦纳米发电机（iTENG）可将生物体内的心跳、呼吸肌运动等生物机械能转化为电能并驱动有源植入式医疗器件,可显著提高可植入式医疗器件的使用寿命,在未来植入式医疗行业中有着潜在的应用前景。本文综述了iTENG的结构、工作原理、输出性能及其在有源植入式医疗器件供能应用等方面的最新研究进展,并在此基础上进一步分析iTENG应用到临床治疗所面临的挑战。     

高效能半导体器件进展与展望

随着数字时代的不断发展,中国"3060碳战略"目标的确立,绿色低碳成为我国各行业发展主要导向,其中,高效能半导体器件发展应用成为推动汽车电子、电子信息、大数据中心等领域节能降耗的重要趋势.从硅、锗为代表的传统半导体材料到现在以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料,再到以金刚石、氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料,支撑半导体器件的性能不断提升,促进射频通信、高功率器件、照明器件等方面革新发展.主要介绍了宽禁带半导体和超宽禁带半导体的研究进展,分析了高效能半导体在射频通讯、汽车电子、航空航天、新型显示等新兴领域的应用前景,总结了目前超宽禁带半导体发展主要面临的难点问题,结合当前相关的研究成果,展望高效能半导体科研、技术及产业的发展趋势,对于我国半导体科技与产业发展都具有重要的指导意义.