电气自动化技术网

我国电力电子技术与国外的差距

时间:2012-11-27 18:40 来源:www.dqjsw.com.cn 编辑:李亮 点击:次 字体设置:

  (1)电力电子器件方面

  晶闸管类器件产业成熟,种类齐全,质量可靠,可满足国内的需求,6寸电控晶闸管技术水平居世界前列。国内生产晶闸管类器件的厂家不少,但与发达国家有竞争力的厂家不多。

  目前国际上功率半导体器件的主流产品、市场需求量较大的高频场控器件IGBT已发展到了第六代,商业化已经发展到了第五代。IGBT及其模块(包括IPM)已经涵盖了600V~6.5kV的电压和1A~3500A的电流,应用IGBT模块的100MW级的逆变器也已有产品问世。

  国内已有多家企业从事IGBT的开发和生产,在政府的支持和企业的努力下,虽然解决了IGBT芯片“有和无”的问题,但还处于产品的发展与市场的培育期,其产品结构还有待于扩展,产品的成熟度还需提升。目前国内生产的IGBT电压和电流等级都较低,不能满足国内市场对高端IGBT的需求。

  目前我国有多家企业从事中小功率IGBT的封装,只有少数厂家形成产业规模,在IGBT芯片的产业化以及高压大功率IGBT的封装方面,几乎是一片空白。国内封装IGBT模块所用芯片分别由英飞凌、ABB和IR公司提供,只有极少量的芯片由国内生产。

  高频场控电力电子器件中另一主流功率器件是功率MOS器件,是目前功率半导体开关器件中市场容量最大、需求增长最快的产品,是低功率范围内最好的功率开关器件。国际上,增加元胞密度一直是制造高性能功率MOS器件的发展方向。在降低器件导通损耗的基础上,提高器件性能和可靠性,进一步降低以Superjunction结构为代表的新结构器件制造成本、提升以SiCMOSFET为代表的宽禁带半导体器件成品率成为功率MOS器件研发生产的努力方向。国内也只是近年才有所涉及,功率MOS以平面工艺的VDMOS为主,缺乏高元胞密度的低功耗功率MOS器件产品,国际上热门的以Superjunction为基础的低功耗MOS器件在国内尚处于研发阶段。

  碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)以及氮化镓铝(AlGaN)等宽禁带半导体材料受到了愈来愈多的关注,成为新材料、新器件研究的热点。目前,美、日、俄、欧、韩等国家和地区正在加紧研发宽禁带半导体器件,已经有商业化产品出现。SiC肖特基二极管已经可以达到4500V的击穿电压和225℃的工作结温,SiCPIN二极管的工作电压已经达到20kV。SiC功率MOS晶体管目前工作电压已经达到10kV。在我国,现有北京大学、西安电子科技、浙江大学、中国电子科技集团公司第55研究所、山东天岳先进材料科技有限公司、北京天科合达蓝光半导体有限公司、能讯微电子有限公司、南车时代电气股份有限公司、国网智能电网研究所等单位已经或开始宽禁带半导体材料和器件的研究,虽然取得了一系列研究成果,但与国际上的研发和产业化水平差距巨大。

  IGCT器件特别适用于电压3000V以上、容量1~20MW范围的变流装置,在交流电机驱动及柔性供电系统中有潜在的巨大市场。目前,ABB公司商品化的IGCT产品主要有三种结构类型:非对称型、逆导型和逆阻型,阻断能力有电压4500V和6000V两种系列,最大关断电流分别为4000A和3000A,研制水平的电压已达到9kV/6kA,6.5kV或6kA的器件已经开始供应市场。国内已成功研制出4000A/4500V非对称型以及1100A/4500V逆导型两种IGCT样品。

  快恢复二极管主要指与IGBT相匹配的FRED器件,与快速晶闸管、高频晶闸管以及GTO、IGCT等晶闸管派生器件匹配的FRD器件。600V、1200V,100A的FRD已进入批量生产阶段。国产快恢复二极管器件在国内市场占有一定的份额。

  (2)电力电子应用领域

  我国电力电子在电力、铁道交通等方面的应用技术较为成熟,取得了令人满意的成绩,但在船舶、国防、航空、航天这些方面的应用技术和发达国家相比,存在很大的差距。目前尚未握电力电子重大装备的关键核心技术,不可避免地处于受制于人的境地,需要花费数倍于合理价格购买,甚至受到禁运,对我国经济发展和国家安全造成威胁。我国在电力电子应用领域主要差距在于:大功率变流器制造技术水平较低、装置可靠性差;电力电子全数字控制技术水平还处于初级阶段;应用系统控制技术和系统控制软件水平较低、缺乏重大工程经验积累等。高性能大功率变流装置目前几乎全部依靠进口。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
打 印】【顶 部】【关 闭】【挑 错
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码:点击我更换图片
版权与免责声明:
①凡本网注明"来源:电气自动化技术网"的所有作品,版权均属于电气自动化技术网,转载请必须注明出处“电气自动化技术网http://www.dqjsw.com.cn”。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
栏目导航:互感器 | 智能电网 | 无功补偿 | 电容器 | 变压器 | 电源 | 避雷器 | 电抗器 | opc | 三菱PLC | 西门子PLC | 欧姆龙PLC | PLC视频教程 | 电工基础知识
© www.dqjsw.com.cn 2008-2013 版权所有 ICP网站备案:渝ICP备11003104号