逆变器在军事的应用

IGBT应用领域

中国IGBT芯片应用领域

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是电力控制和电力转换的核心器件，是由BJT(双极型晶体管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有高输入阻抗、低导通压降、高速开关特性和低导通状态损耗等特点，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

目前IGBT已经能够覆盖从600V-6500V的电压范围，按照使用电压的情况，IGBT可以分为低压、中压和高压三大类产品，不同的电压范围适用不同的应用场景。

不同电压等级IGBT芯片应用及厂商布局

低压IGBT一般电压在1200V及以下，且适用于低消耗的消费电子和太阳能逆变器领域，中国本土厂商几乎都有布局低压领域。

中压IGBT一般电压在1200-2500V，适用于新能源汽车、风力发电等领域，由于碳中和计划的持续推行以及新能源领域的高速发展，该领域是中国IGBT本土厂商未来主要发力的领域。

高压IGBT一般电压大于2500V，主要适用于高铁、动车、智能电网等领域，中国本土厂商仅中车时代和斯达半导有所布局，中国高铁里程数全球第一，需求量大，促进中上游技术发展，因此该领域率先实现了国产替代。

中国IGBT厂商产品电压覆盖范围

中国的IGBT厂商多集中在中低压市场，如宏微科技、比亚迪半导体、士兰微、新洁能等厂商的IGBT产品均集中在1500V以下的IGBT市场，产品主要适用于新能源汽车、家电、电焊机等领域，时代电气和斯达半导则在高压3300V及以上也有布局，产品主要适用于高铁、电网传输等。

注：蓝底表示产品有所覆盖。

中国高压IGBT芯片技术突破及瓶颈

在不同的功率以及频率范围中，对器件的特性要求有所不同。在大功率的应用场景中，例如轨道交通、直流输电，此时器件的开关频率非常低，开关损耗导致的发热量较低，主要以导通损耗为主。而在设备功率较小的时候，例如白色家电、伺服电机等领域，工作频率较高，导通损耗占比较低，开关损耗产生的热量较大。因此，在实际的工作时，需要根据应用要求，进行折中优化设计，才能使系统的效率达到最大化。

2021年7月，国务院国资委向全社会发布《中央企业科技创新成果推荐目录(2020年版)》，包括核心电子元器件、关键零部件、分析测试仪器和高端装备等共计8个领域、178项科技创新成果。其中，全球能源互联网研究院有限公司研制的3300伏特(V)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片和模块被列入目录。历时4年，联研院攻关团队突破了制约国内高压IGBT发展坚固性差、可靠性低等技术瓶颈，打破了国外技术垄断。该团队牵头承担的国家重点研发计划项目“柔性直流输电装备压接型定制化超大功率IGBT关键技术及应用”通过了工业和信息化部组织开展的综合绩效评价。项目自主研制出满足柔性直流输电装备需求的4500V/3000A低通态压降和3300V/3000A高关断能力IGBT器件，解决了高压大容量压接型IGBT芯片和器件缺乏的问题。

高压IGBT芯片和器件的开发周期长，涉及到材料、芯片设计、芯片工艺、器件封装与测试各个环节，需要多学科交叉融合、多行业协同开发。

根据联研院功率半导体研究所所长表示，当前，研发面向电力系统应用的高压IGBT器件的技术瓶颈主要有4个方面：

双电压纯正弦波逆变器好不好？

双电压纯正弦波逆变器是一种高级逆变器，它可以在不同电压的电网中运行，同时输出纯正弦波交流电，因此具有一定的优点和适用场合。

优点：

适用范围广：双电压纯正弦波逆变器可以在多种不同电压等级的电网中运行，比如110V/220V、120V/240V、208V/416V等。

输出电压稳定：纯正弦波输出电压稳定，对电器的损伤小，使用寿命长。

高效节能：采用高效的PWM调制技术，转换效率高，节能环保。

抗干扰性能好：双电压纯正弦波逆变器采用了先进的抗干扰技术，具有较强的抗干扰能力。

适用场合：

家庭和办公场所：适用于家庭和办公场所的电器，如电视、冰箱、空调、电脑等。

工业和商业场所：适用于工业和商业场所的电器，如机床、电动工具、打印机等。

军事和特殊场合：适用于军事和特殊场合的电器，如军用通信设备、电子设备等。

总体而言，双电压纯正弦波逆变器具有较高的转换效率、稳定的输出电压和较强的抗干扰能力，适用范围广泛，是一种比较优秀的逆变器。

电力电子技术有哪几种类型？

1、整流（交流变直流）

将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这种变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。

2、变频（交流变交流）

变频就是改变供电频率，从而调节负载，起到降低功耗，减小损耗，延长设备使用寿命等作用。

3、逆变（直流变交流）

逆变是把直流电变成交流电称为逆变。逆变电路可用于构成各种交流电源，在工业中得到广泛应用。

4、斩波（直流变直流）

将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。也称为直流—直流变换器。一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。

扩展资料：

电力电子器件发展趋势

高频化、集成化、模块化和智能化是电力电子器件未来的主要发展方向。

（1）随着电力电子技术应用的不断发展，对电力电子器件性能指标和可靠性的要求也日益苛刻。具体而言，要求电力电子器件具有更大的电流密度、更高的工作温度、更强的散热能力、更高的工作电压、更低的通态压降、更快的开关时间，而对于航天和军事应用，还要求有更强的抗辐射能力和抗振动冲击能力。

特别是航天、航空、舰船、输变电、机车、装甲车辆等使用条件恶劣的应用领域，以上要求更为迫切。

（2）未来几年中，尽管以硅为半导体材料的双极功率器件和场控功率器件已趋于成熟，但是各种新结构和新工艺的引入，仍可使其性能得到进一步提高和改善，Coolmos、各种改进型IGBT和IGCT均有相当的生命力和竞争力。

（3）电力电子器件的智能化应用也在不断研究中取得了实质成果。一些国外制造企业已经开发出了相应的IPM智能化功率模块，结构简单、功能齐全、运行可靠性高，并具有自诊断和保护的功能。

（4）新型高频器件碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)器件正在迅速发展，一些器件有望在不远的将来实现商品化，总部位于美国北卡罗来纳的CREE公司已经实现商用的SiC二极管和MOSFET。

但由于材料和制造工艺方面的问题，还需要大量的研究投入和时间才能逐步解决，北卡州立大学的FREEDM中心正在对此技术进行研究。

什么是逆变器？逆变器的作用是什么？

逆能逆变器是一种高效、稳定、可靠的转换器，它由变压器、控制电路和模块组成。它可以把交流电的频率和电压转换成直流电，以便进行进一步的电源处理。逆能逆变器具有高效率、低功耗、可靠性强、体积小、噪声小等优点，广泛应用于电源供电、节能照明、电动汽车充电等领域。

一、逆能逆变器的高效率

逆能逆变器具有高效率，它可以将交流电变换成直流电，提高电源效率。逆能逆变器采用先进的技术，可以将电压降低到目标值，节省能源，可以将高压电源变换成低压的电源，提高设备的安全性，使设备更加安全、稳定和可靠。

二、逆能逆变器的低功耗

逆能逆变器的低功耗可以减少设备的能耗，提高设备的效率。逆能变器可以控制输入和输出电源，有效地降低设备的工作功耗，节省设备的能源，节约能源。

三、逆能逆变器的可靠性

逆能逆变器具有可靠性，它可以有效地降低电源系统的故障率，提高系统的可靠性，保证电源的稳定性，保护设备的安全性。

四、逆能逆变器的体积小

逆能逆变器体积小，重量轻，可以灵活安装，满足不同的空间要求。它采用先进的封装技术，可以使设备安装更加紧凑，节约空间，更加灵活。

五、逆能逆变器的低噪声

逆能逆变器具有低噪声，它采用先进的技术，可以抑制噪声，减少设备的噪声，保护环境，提高用户体验。

综上所述，逆能逆变器具有高效、稳定、可靠等优点，广泛应用于电源供电、节能照明、电动汽车充电等领域，可以满足不同的应用需求。

什么是逆变电源

逆变电源是一种重要的电力转换设备，它能够将低压直流电转换为高压或低压交流电。这种转换过程通常是通过晶闸管电路实现的，与整流过程相反，因此被称为逆变。逆变电源不仅可以利用蓄电池作为电源，还能输出交流电，从而满足各种电器设备的用电需求。

例如，我们常用的12伏蓄电池无法直接为普通电灯、电脑或电视等电器供电。但是，通过逆变器将12伏直流电转换为220伏交流电后，这些电器就能正常工作。这正是逆变电源的作用所在，它为我们提供了便捷、灵活的电力解决方案。

除了上述应用外，逆变电源还在许多其他领域发挥着重要作用。在太阳能、风能等可再生能源发电系统中，逆变电源负责将不稳定的直流电转换为稳定的交流电，以满足电网需求。在电动汽车领域，逆变电源则用于驱动电机和充电系统。此外，在航空航天、国防军事等高端领域，逆变电源也扮演着关键角色。

总的来说，逆变电源是一种高效、可靠的电力转换设备，具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，逆变电源的性能和效率将不断提升，为我们的生活带来更多便利和惊喜。

优必信逆变器短波和长波有什么用

优必信逆变器的短波和长波各自拥有独特的传播特性，适用于不同的应用场景。长波因其强大的穿透力，可穿透岩石、土壤及一定深度的海水，因此在地下矿井通信和军事潜艇通信中发挥重要作用。此外，由于电离层对长波折射的稳定性，长波特别适合进行远距离通讯。

相比之下，短波的传播性能更为出色，广泛应用于短波广播和通信领域。短波的频率范围在3MHz～30MHz，波长在10m～100m之间，能够通过表面波和天波传播。尽管地面吸收较强，限制了短波表面波传播的距离，通常只有几十公里，不适合远距离通信，但其频率越高，天波在电离层中的损耗减少，能够利用电离层的反射实现远距离无线电通信。

不过，短波的信号稳定性可能受到电离层的影响，导致信号不稳定。因此，长波更适合于远距离通讯和特定环境的通信需求，而短波则更适合广播和某些特定的通信需求。

在实际应用中，短波和长波的选择需根据具体需求和环境条件来决定。例如，在海洋或地下矿井等特定环境中，长波通信更为可靠。而在广播和短距离通信场景中，短波则更为适用。

值得一提的是，短波通信的信号强度会受到天气和季节变化的影响，尤其是在冬季，信号强度可能会有所下降。因此，在规划和实施短波通信时，需充分考虑这些因素，以确保通信的稳定性和可靠性。

总体而言，长波和短波各有优势，适用于不同场景。在选择合适的通信方式时，应根据具体需求和环境条件进行综合考虑，以确保通信的稳定性和可靠性。

有那几种类型的电源

分类：分以下四大类：

交流稳压电源

直流稳压电源

逆变式稳压电源

开关稳压电源

交流稳压电源

又称交流稳压器。随着电子技术的发展，特别是电子计算机技术应用到各工业、科研领域后，各种电子设备都要求稳定的交流电源供电，电网直接供电已不能满足需要，交流稳压电源的出现解决了这一问题。常用的交流稳压电源有：

①铁磁谐振式交流稳压器。由饱和扼流圈与相应的电容器组成，具有恒压伏安特性。

②磁放大器式交流稳压器。将磁放大器和自耦变压器串联而成，利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。

③滑动式交流稳压器。通过改变变压器滑动接点位置稳定输出电压。

④感应式交流稳压器。靠改变变压器次、初级电压的相位差，使输出交流电压稳定。

⑤晶闸管交流稳压器。用晶闸管作功率调整元件。稳定度高、反应快且无噪声。但对通信设备和电子设备造成干扰。20世纪80年代以后，又出现3种新型交流稳压电源：补偿式交流稳压器。数控式和步进式交流稳压器。净化式交流稳压器。具有良好隔离作用，可消除来自电网的尖峰干扰。

数控稳压电源：是通过观察区在设备输出端取样，对现时电压跟额定电压作出比较、核对，如比较为负值，则发送数据到中央处理器（CPU），由中央处理器作出电压加的命令。同时，检测区检测半导体是否已开、关。确认无误后，中央处理器做出电压加的命令控制半导体工作，从而达到额定电压的标准。如果正值，中央处理器则做出电压减的命令，整个过程全部数字化只需0.048秒时间。

本设备将瞬间反复变化的电压通过数字控制回路稳定来确保输出电压始终为额定电压。

采用数码式控制原理监控电压的变化，通过电子晶闸开关调整变压器的TAP来始终保持稳定的输出电压的数码式电源稳压器（DIGITAL TAPCHANGING METHOD）

直流稳压电源

又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压，当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。前者表示输入电压的变化对输出电压的影响。纹波系数表示在额定工作情况下，输出电压中交流分量的大小；后者表示输入电压或负载急剧变化时，电压回到正常值所需时间。直流稳压电源分连续导电式与开关式两类。前者由工频变压器把单相或三相交流电压变到适当值，然后经整流、滤波，获得不稳定的直流电源，再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、相互干扰小，但体积大、耗材多，效率低(常低于40％～60％)。后者以改变调整元件(或开关)的通断时间比来调节输出电压，从而达到稳压。这类电源功耗小，效率可达85％左右，但缺点是纹波大、相互干扰大。所以，80年代以来发展迅速。从工作方式上可分为：

①可控整流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。

②斩波型。输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。

③变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。

电器用途

交流稳压电源应用于计算机及其周边装置、医疗电子仪器、通讯广播设备、工业电子设备、自动生产线等现代高科技产品的稳压和保护。[3] 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。

（1)可用于各种电子设备老化，如PCB板老化，家电老化，各类IT产品老化，CCFL老化，灯管老化

(2)适用于需要自动定时通、断电，自动记周期数的电子元件的老化、测试

(3)电解电容器脉冲老练

(4)电阻器，继电器，马达等测试老练

(5)整机老练；电子元器件性能测试，例行试验

逆变式稳压电源

所谓逆变式稳压电源也叫变频电源， 本变频电源采用16位摩托罗拉处理器控制、高频PWM设计、原装进口三菱1GBT推动.效率达85%以上。反应快速，对100%除载/加载，稳压反应时间在 2ms以内。本变频电源超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的300%。波形纯正，频率高稳定,不产生干扰磁波（EMI、EMC）。变频电源不但是研发和实验室，计量室的最佳电源，也是EM/EMC/安规测试的标准电源。

◇该变频电源具有负载适应性强、效率高，稳定度佳，输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻的特点。本变频电源针对世界各地不同电源种类，使用者不仅可以模拟其电压和频率（47～63Hz）作测试应用；其中按国家军标特制的中频电源还可以支援400Hz频率的国防军事侦测、航空电子及航海、通讯等应用设备。

◇本变频电源不管是纯阻性，容性，电感性或非线性负载均可长期正常使用。三相可单相使用。可带负载调节电压和频率。其中部分机型可设置开机密码，方便生产车间安全使用。

开关稳压电源

图1画出了开关稳压电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，开关稳压电源的核心部分是一个直流变压器。

逆变器，它是把直流转变为交流的装置。逆变器通常被广泛地应用在采用电平或电池组成的备用电源中。

直流变换器，它是把直流转换成交流，然后又把交流转换成直流的装置。这种装置被广泛地应用在开关稳压电源中。采用直流变换器可以把一种直流供电电压变换成极性、数值各不同的多种直流供电电压。

优点

[1].功耗小，效率高。在图1中的开关稳压电源电路中，晶体管V在激励信号的激励下，它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz左右，在一些技术先进的国家，可以做到几百或者近1000kHz。这使得开关晶体管V的功耗很小，电源的效率可以大幅度地提高，其效率可达到80%。

[2].体积小，重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关稳压电源的体积小，重量轻。

[3].稳压范围宽。从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿，这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样，开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关稳压电源。

[4].滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz，是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500b倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。

[5].电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。

缺点

开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整开关晶体管V工作在状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。

目前，由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因而造价不能进一步降低，也影响到可靠性的进一步提高。所以在中国的电子仪器以及机电一体化仪器中，开关稳压电源还不能得到十分广泛的普及及使用。特别是对于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件，在中国还处于研究、开发阶段。在一些技术先进国家，开关稳压电源虽然有了一定的发展，但在实际应用中也还存在一些问题，不能十分令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺点，那就是电路结构复杂，故障率高，维修麻烦。对此，如果设计者和制造者不予以充分重视，则它将直接影响到开关稳压电源的推广应用。当今，开关稳压电源推广应用比较困难的主要原因就是它的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高。

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