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我国大功率电力电子技术研制取得重大突破

2019-07-30 09:20:33

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本学术论文《我国大功率电力电子技术研制取得重大突破》,转载自学术期刊《电子技术与软件工程》2014年17期 发表过的职称 论文,原文作者:2014年 6月20日,我国电力电子行业迎来一个具有里程碑意义的时刻。当天上午,在来自电力、交通等领域的多位院士专家见证下,中国南车宣布由其自主设计建造的国内首条、世界第二条8英寸IGBT专业芯片生产线在湖南株洲全面建成并即将投产;同时,一块编号为00001的IGBT芯片被中国科技馆永久收藏。这标志着我国大功率电力电子技术的研制和产业化取得重大突破,打破国外垄断,跻身世界一流行列。,由中国学术论文网编辑整理录入,仅供您在等方面参考学习。

2014年 6月20日,我国电力电子行业迎来一个具有里程碑意义的时刻。当天上午,在来自电力、交通等领域的多位院士专家见证下,中国南车宣布由其自主设计建造的国内首条、世界第二条8英寸IGBT专业芯片生产线在湖南株洲全面建成并即将投产;同时,一块编号为00001的IGBT芯片被中国科技馆永久收藏。这标志着我国大功率电力电子技术的研制和产业化取得重大突破,打破国外垄断,跻身世界一流行列。

中国工程院院士丁荣军介绍,IGBT芯片技术从6英寸发展到8英寸不仅是量上的变化,更是“质”的飞跃,其突破了新颖的元胞与保护环设计、高能质子掺杂、芯片铜金属化工艺等关键技术,使芯片负载提高了50%,材料成本下降了20%,并改变了原有芯片生产模式。

由中国南车株洲所研制的这枚IGBT芯片,切面为圆形,布满128个小芯片,每块小芯片只有指甲盖大小,厚度仅两根头发丝,其内部包含了6万个以上被称为“元胞”的基本单元,可在数千伏高压下、约1秒时间内实现数万次电流开关动作,将风能、太阳能等不稳定的能源输入转换为稳定的电流输出。

IGBT,全称绝缘栅双极型晶体管,是用于电能转换和控制的核心器件,被誉为电力电子行业的“心脏”和现代变流工业“皇冠上的明珠”。现代电子技术发展至今,产生了两个分支,一是以向微型化发展的信息电子技术,以CPU为代表;二是向大功率发展的电力电子技术,以IGBT等为代表。长期以来,我国IGBT芯片及相关产品99%以上依赖进口。

据了解,中国南车集合上百位专家,积20余年之功,累计投入超过3亿元,在IGBT芯片设计、封装测试、可靠性试验、系统应用上攻克了30多项重大难题,最终全面掌握了该器件的成套技术,建立起完整的IGBT规模化、专业化生产工艺体系,实现了我国IGBT技术从弱到强的转变。

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