功率器件和功率IC区别

功率半导体的发展历程及其展望

技术分类： 电源技术 模拟设计 | 2005-02-16

EDN China

功率半导体器件和电力电子

世界上最早的半导体器件是整流器和晶体管，当时并没有功率半导体或微电子半导体之分。1958年，我国开始了第一个晶闸管研究课题(当初称为PNPN器件)。在大致相似的时间里，集成电路的研究也逐步开始。从此半导体器件向两个方向发展。前者成为电力电子学的基础，后者则发展并促成了微电子及信息电子学。

按照我国当时的体制，功率器件被归入机械系统，集成电路则列入电子系统。由于半导体的龙头在电子系统，再加上集成电路又是半导体的主体，因而经过长期的演变，在一些场合集成电路几乎成为半导体器件的唯一代名词。

六十年代末七十年代初，在全国曾掀起过一个\可控硅\热。这个热潮持续甚久，影响很大，因而国内至今仍有人认为功率半导体的主体就是可控硅。七十年代末

，可控硅发展成为一个大家族。并被冠以一个标准化的名称\晶闸管\。由于以开关技术来调节功率，所以在器件上的损耗很小，因此被誉为节能的王牌。其应用领域更是遍及到各个领域。我国在1979年开始酝酿成立电力电子学会，略早于美国

额定功率和实际功率

额定电压：用电器正常工作时的电压。

额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0。11A灯丝阻值R=U2额/P=2936Ω。

实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得 根据P=U2/R如果U减小为原来的1/n 如：U实=12U额P实=14P额

当U实>U额时P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈） P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）

当U实=U额时，P实=P额（灯正常发光）

当U实

当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈，有时会损坏用电器） 当U实>U额时，P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）

灯L1“220V100W”，灯L2“220V25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额相同） 两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。 判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大”（U额相同） ⑷“1度”

激光脉冲的平均功率和功率,

设脉冲激光器输出的单个脉冲持续时间(脉冲宽度)为：t,(实际为 FWHM宽度 ) 单个脉冲的能量：E,

输出激光的脉冲重复周期为：T,

那么,激光脉冲的平均功率Pav = E/T,（即在一个重复周期内的单位时间输出的能量）, 脉冲激光讲峰值功率（peak power）Ppk = E/t

能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积算 通常也用单位时间内的总能量除以光斑面积

峰值功率=脉冲能量除以脉宽

平均功率=脉冲能量*重复频率（每秒钟脉冲的个数）

脉冲激光器的能量换算

脉冲激光器的发射激光是不连续，一般以高重频脉冲间隔发射。发射能量以功的单位焦耳(J)计，即每次脉冲做功多少焦耳。

连续激光器发射的能量以功率单位瓦特(W)计量，即每秒钟做功多少焦耳，表示单位时间内做功多少。

瓦和焦耳的关系：1W=1J/秒。 一台脉冲激光器，脉冲发射能量是1焦耳/次，脉冲频率是50Hz，则每秒钟发射激光50次，每秒钟内做功的平均功率为：50X 1焦耳=50焦耳，所以，平均功率就换算为50瓦。 再举例说明峰值功率的计算，一台绿光脉冲激光器，脉冲能量是0.14mJ/次，每次脉宽20ns, 脉冲频率100kHz，

恒压与恒功率柱塞泵区别 2009-06-11 21:58

dancer77582008-05-03 09:40压力补偿变量泵和恒压泵有区别吗??

如果有的话他们分别的原理是怎么样的,,有资料可以上传一下吗??,分别说明这两种泵最好了

包括泵内部的结构图,,液压原理符号解释,以及变量特性曲线,

恒压变量泵是在达到泵平身的设定压力后才开始变量,此时流量下降成陡线下降.这个比较好理解

但是压力补偿是个什么意思,,,怎么个补偿法???

我在也在论坛搜索了一下,感觉还是比较迷惑,所以特在此求助, 希望大家可以 帮帮忙,,,谢谢了!~!~

sycscom2008-05-03 15:36我们通常说的恒压泵就是压力补偿变量泵啦,一回事!补充一下,严格说压力补偿泵范围更广,但通常说的压力补偿变量泵就是恒压泵 新j2008-05-03 17:40压力补偿变量泵应是恒功率变量泵，与恒压变量是两种不同变量形式的泵，常见的YCY为恒功率泵，PCY为恒压变量，原理百度下吧。 dancer77582008-05-04 08:41谢谢两位的帮忙

我又查了下,压力补偿泵的变量特性曲线和恒功率的变量泵相近 我觉得这个PCY的恒压变量泵我觉得叫限压泵更合适一点,,呵呵.. 就象教

晶闸管 功率器件在静止变频技术中的应用

我国20世纪80年代以前的静止变频技术由于受到电力电子器件技术的影响，一直处于停滞不前的状态，各个行业感应加热用中频电源基本上使用中频变频电机供电。随着20世纪90年代初电力电子器件的发展，目前国内中频电机组正呈被淘汰的格局，静止变频设备开始大量使用，特别是在音频、超音频领域，表现更为明显。80年代、90年代，国内静止变频基本上采用晶闸管作为功率开关元件，工艺水平基本上以8KC为上限。到2000年，国内开始出现采用IGBT作为功率开关器件的变频技术，工作频率可达20KC，功率可达300KW。目前国内已出现50KC、100KW的全固态电源，可以说静止变频技术目前国内处于高速发展的阶段。

晶闸管的使用与保护

晶闸管是晶体闸流管的简称，它是具有PNPN四层结构的各种开关器件的总称。按照国际电工委员会(IEC)的定义，晶闸管指那些具有3个以上的PN结，主电压——电流特征至少在一个象限内具有导通、阻断两个稳定状态，且可在这两个稳定状态之间进行转换的半导体器件。我们通常说的晶闸管是其中之一，统称可控硅(SiliconControlledRectifier)，主要有普通晶闸管(KP)、快速晶闸管(KK)

功率器件在混合动力汽车(HEV)中的应用

混合动力汽车(HEV)市场的增长在很大程度上取决于每加仑/英里这一能耗指标及追加投入的每个硬币所带来的好处以及混合系统现场的可靠性。消费者将混合汽车与标准汽车进行比较，并期待在整体更低拥有成本的前提下起码具有同样的性能和可靠性。混合汽车增加的成本必须在拥有期间通过节省燃料和维护成本得到回报。

用在HEV中逆变器和dc-dc转换器中的功率模块和其内的功率器件是主要的性能、可靠性和成本驱动器。效率、功率密度和特定功率是一些关键性能指标。最重要的可靠性规范是热循环和功率循环。 混合动力汽车的分类

在混合汽车驱动系统中，需将一或几个电机与燃烧引擎一起使用。可根据混合程度和系统架构对混合汽车进行分类。可被分为微(micro)级、轻度(mild)级和完全(full)级的混合程度决定电机执行的功能。该分类还决定所需的功率级及优选的系统架构。

串行、并行和功率分配是最常用的架构。对一款特定车辆来说，混合程度和系统架构的选择主要取决于所需的功能、车辆大小、行驶年限及设定的燃油经济性指标。每个混合系统的功率电子内容各不一样，它取决于功能、功率要求和架构。

当仅需要启动-停止功能时(例如旅行车场

有功功率：在交流电路中，每个瞬时的有功功率是不同的，且不断变化，一般用平均有功功率（一个周期内功率的平均值）来度量电路中消耗能量的情况。对于单相交流电路，计算公式为 P＝UICOSа

式中 P—有功功率（瓦） U—交流电压有效值（伏）I— 交流电流有效值（安）。 COSа——负载的功率因数。 有功功率的单位是瓦（W）或千瓦（KW）、兆瓦（MW）。当负载为纯电阻时，电压与电流相同，а＝0°，COSа＝1，电阻消耗的功率全部是有功功率（P=UI）。当负载是纯电感或纯电容时，电压和电流的相位差а=90°，COSа=0，有功功率 P=0，所以纯电感或纯电容负载是不消耗有功功率的。无功功率：为了衡量交换能量的司情况，人们用能量交换过程中功率的最大值（即瞬时功率的最大值）来表示无功功率。根据公式推导，无功功率Q的计算公式为

Q＝UISinа式中 Sinа—交流电压与电流相位差的正弦值。无功功率的单位是乏（var）或千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。当负载为纯电感或纯电容时，а＝90°,sinа＝1,所以Q＝UI，

功和功率专题练习

32．某实验小组在做“测滑轮组机械效率”的实验中，组装了如图17所示的甲、乙两个滑轮

组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。（3分）

（1）实验中，在读取弹簧测力计的示数时，应使钩码 上升。

（2）用甲、乙两滑轮组提升相同的重物，它们的的机械效率关系是η甲 η乙（选填：

“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉

动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η= 。

石30．图18甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用 弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置 匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直 上升到B' 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F， 弹簧测力计的示数如图18乙所示。请你根据小磊做的实验完成 下列问题：

(1) 弹簧测力计的示数是 N； (2) 钩码上升的距离是 cm； (3) 拉力F做的功是 J。

（西城）16．图5中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F＝4N

的作用下，1s内沿竖

功和功率专题练习

32．某实验小组在做“测滑轮组机械效率”的实验中，组装了如图17所示的甲、乙两个滑轮

组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。（3分）

（1）实验中，在读取弹簧测力计的示数时，应使钩码 上升。

（2）用甲、乙两滑轮组提升相同的重物，它们的的机械效率关系是η甲 η乙（选填：

“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉

动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η= 。

石30．图18甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用 弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置 匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直 上升到B' 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F， 弹簧测力计的示数如图18乙所示。请你根据小磊做的实验完成 下列问题：

(1) 弹簧测力计的示数是 N； (2) 钩码上升的距离是 cm； (3) 拉力F做的功是 J。

（西城）16．图5中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F＝4N

的作用下，1s内沿竖

高中物理学案 铜仁市实验中学

《功和功率》单元测试

（总分110分 考试时间60分钟）

一、选择题（本题包括8个小题。共48分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项的序号填写在选择题答题框的相应位置内。） 1．关于功是否为矢量，下列说法正确的是 A．因为功有正功和负功，所以功是矢量 B．因为功没有方向性，所以功是标量 C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D．力是矢量，功也是矢量

2. A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移，下面说法正确的是 A．两次推力做功相等 B．第二次推力做功大一些 C．第一次推力做功大 D．无法比较

3. 如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒定为f，使皮带以速度v匀速运动，则在运动过程中下列说法正确的是 A．人脚对皮