애플리케이션 영역:
1, 전원 및 전력 시스템
고효율 친환경 PC 전원 공급 장치
컴퓨터 기술의 비약적인 발전은 인류를 정보사회로 이끌고 전력 기술의 비약적인 발전을 촉진시켰다. 1980 년대에는 컴퓨터가 전원 스위치를 전면적으로 채택하여 컴퓨터 전원 공급 장치의 대체품을 먼저 완성했다. 그래서 스위칭 전원 기술은 전자전기 설비 분야에 들어갔다.
컴퓨터 기술이 발달하면서 녹색 컴퓨터와 녹색 전원 공급 장치가 제기되었다. 친환경 컴퓨터는 일반적으로 환경에 무해한 개인용 컴퓨터 및 관련 제품을 가리키며, 친환경 전원은 친환경 컴퓨터와 관련된 에너지 효율적인 전원 공급 장치를 말한다. 미국 환경보호국 1992 년 6 월' Energy Star' 프로그램에 따르면 데스크탑 PC 또는 관련 주변 장치의 전력 소비량이 30W 미만인 경우 친환경 컴퓨터의 요구 사항을 충족합니다. 전력 효율을 높이는 것은 전력 소비를 줄이는 근본적인 방법이다. 현재 75% 효율의 200w 스위칭 전원 공급 장치의 경우 전원 공급 장치 자체가 50w 의 에너지를 소비합니다.
고주파 스위칭 전원 공급 장치와의 통신
통신업계의 급속한 발전은 통신전력의 발전을 크게 촉진시켰다. 고주파 소형화 스위칭 전원 공급 장치와 그 기술은 이미 현대 통신 전원 시스템의 주류가 되었다. 통신 분야에서는 어댑터를 1 회 전원이라고 하며 DC/DC 변환기를 2 차 전원이라고 합니다. 1 회 전원은 단상 또는 3 상 AC 전력망을 공칭 값이 48V 인 DC 전원으로 변환하는 데 사용됩니다. 현재, 프로그램 제어 스위치의 초급 전원 공급 장치에서는 기존의 위상 조절 전원 공급 장치가 고주파 스위칭 전원 공급 장치로 대체되었습니다. 고주파 스위칭 전원 공급 장치 (스위치 정류 SMR 이라고도 함) 는 MOSFET 또는 IGBT 의 고주파수를 통해 작동하며, 스위치 주파수는 일반적으로 50- 100kHz 범위 내에서 제어되므로 효율성과 소형화가 가능합니다. 최근 몇 년 동안 스위치 정류기의 전력 용량은 48V/ 12.5A, 48V/20A 에서 48V/200A, 48V/400A 로 확장되었습니다.
통신 장비에 사용되는 집적 회로의 종류가 다양하기 때문에 전원 전압도 다양합니다. 통신 전원 시스템에서는 고전력 밀도가 높은 고주파 DC-DC 격리 전원 모듈을 사용하여 중간 버스 전압 (일반적으로 48V DC) 을 다양한 DC 전압으로 변환하여 손실을 크게 줄이고 유지 관리가 용이하며 설치와 증가가 매우 편리합니다. 일반적으로 표준 대시보드에 직접 설치할 수 있으며 보조 전원 공급 장치에 대한 요구 사항은 높은 전력 밀도입니다. 통신 용량이 계속 증가함에 따라 통신 전원 공급 장치의 용량도 증가합니다.
Dc-DC/DC 컨버터
DC/DC 변환기는 고정 DC 전압을 가변 DC 전압으로 변환합니다. 이 기술은 무궤도 전차, 지하철 열차, 전동차의 무급 변속 및 제어에 광범위하게 적용된다. 이러한 제어를 가속, 안정성, 빠른 응답 성능으로 유지하면서 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 가변 저항기 대신 DC 초퍼를 사용하면 20 ~ 30% 의 에너지를 절약할 수 있다. DC 초퍼는 전압 (스위칭 전원 공급 장치) 을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 전력망 측의 고조파 전류 소음을 효과적으로 억제할 수 있습니다.
통신 전원의 2 차 DC/DC 컨버터는 이미 상품화되었다. 이 모듈은 고주파 PWM 기술을 사용하며 스위치 주파수는 약 500kHz 이고 전력 밀도는 5W~20W/in3 입니다. 대규모 집적 회로가 발달하면서 전력 모듈의 소형화가 필요하므로 스위치 주파수를 지속적으로 높이고 새로운 회로 토폴로지를 채택해야 합니다. 현재 일부 회사들은 제로 전류 스위치와 제로 전압 스위치 기술을 사용하는 2 차 전력 모듈을 개발하여 전력 밀도를 크게 높였습니다.
무정전 전원 공급 장치 (UPS)
무정전 전원 공급 장치 (UPS) 는 컴퓨터, 통신 시스템 및 무정전 전원 공급 장치가 필요한 경우에 적합한 안정적이고 고성능 전원 공급 장치입니다. AC 시전 입력은 정류기를 통해 DC 로 변환되고, 일부 에너지는 축전지를 충전하고, 다른 일부는 인버터에서 AC 로, 변환 스위치를 통해 부하로 전송됩니다. 인버터 장애 시에도 부하에 에너지를 공급하기 위해 전력 변환 스위치를 통해 또 다른 대기 전원 공급 장치를 구현했습니다.
현대 UPS 는 일반적으로 펄스 폭 변조 기술과 M0SFET, IGBT 등 현대 전력 전자 장치를 사용하여 전력 소음을 줄이고 효율성과 신뢰성을 높였습니다. 마이크로프로세서 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 도입으로 UPS 의 지능형 관리, 원격 유지 관리 및 원격 진단을 수행할 수 있습니다.
현재 온라인 UPS 의 최대 용량은 600kVA 에 도달했습니다. 초소형 UPS 도 0.5kVA, lVA, 2kVA, 3kVA 등의 사양으로 빠르게 성장하고 있습니다.
인버터 전원
인버터는 주로 AC 모터의 변속 속도 조절에 사용되며, 전기 전동 시스템에서 점점 더 중요한 역할을 하며, 엄청난 에너지 절약 효과를 거두었다. 인버터 주 회로는 AC -DC- AC 프로그램을 사용합니다. 전력 주파수 전원은 정류기를 통해 고정 DC 전압으로 변환된 다음 고전력 트랜지스터 또는 IGBT 로 구성된 PWM 고주파 변환기를 통해 DC 전압을 전압과 주파수가 변하는 AC 출력으로 변환합니다. 전원 공급 장치의 출력 파형은 사인파와 유사하며 AC 비동기 모터를 구동하여 무단 속도를 조절하는 데 사용됩니다.
세계 400kVA 이하 인버터 시리즈가 출시되었습니다. 1980 년대 초 일본 도시바는 우선 AC 변속 조절 기술을 에어컨에 적용했다. 1997 까지 일본 가정용 에어컨의 70% 이상을 점유했다. 주파수 변환 에어컨은 편안하고 에너지 절약의 장점을 가지고 있다. 주파수 변환 에어컨에 대한 국내 연구는 1990 년대 초에 시작되었다. 1996 년 생산라인을 도입하여 변주에어컨을 생산하면서 변주에어컨 R&D 생산의 핫스팟을 형성하고 있다. 2000 년경 절정에 이를 것으로 예상된다. 주파수 변환 에어컨은 주파수 변환 전원 공급 장치 외에도 주파수 제어에 적합한 압축기 모터가 필요합니다. 최적화 제어 전략 및 선택 기능 구성요소는 에어컨 주파수 변환 전원 공급 장치의 추가 발전 방향입니다.
고주파 인버터 정류기 용접기 전원 공급 장치
고주파 인버터 정류기 용접기 전원은 고성능, 고효율, 절재의 새로운 용접기 전원으로 오늘날의 용접기 전원 공급 장치의 발전 방향을 나타냅니다. IGBT 대용량 모듈의 상품화로 인해 이 전원 공급 장치는 더 넓은 응용 전망을 가지고 있습니다.
전자 부품
AC -DC- AC -DC (AC -DC- AC -DC) 변환법은 대부분 역변형 용접기 전원에 사용됩니다. 50Hz AC 는 전교 정류를 통해 DC 로 변환되고, IGBT 로 구성된 PWM 고주파 변환 부분은 DC 를 20kHz 의 고주파 직사각형파로 변환하고, 고주파 변압기 결합, 정류, 필터를 거쳐 전원 아크의 안정적인 DC 가 됩니다.
용접기 전원 공급 장치의 열악한 작동 조건, 단락, 아크 및 개방이 빈번하기 때문에 고주파 인버터 정류기 용접기 전원 공급 장치의 작동 신뢰성이 가장 중요한 문제이자 사용자가 가장 염려하는 문제입니다. 마이크로프로세서를 펄스 폭 변조 (PWM) 관련 컨트롤러로 사용합니다. 다양한 매개변수와 정보를 추출하고 분석하여 시스템의 다양한 작동 상태를 예측하는 목적을 달성함으로써 시스템을 미리 조정하고 처리하여 현재 고전력 IGBT 인버터의 신뢰성 문제를 해결합니다.
외국 인버터 용접기는 정격 용접 전류 300A, 부하 기간 60%, 완전 부하 전압 60~75V, 전류 조절 범위 5~300A, 중량 29kg 를 달성했습니다.
고전력 스위치 고전압 DC 전원 공급 장치
고전력 스위치 고전압 DC 전원 공급 장치는 정전기 먼지 제거, 수질 개선, 의료용 엑스레이기, CT 기계 등 대형 장비에 널리 사용됩니다. 전압은 최대 50~l59kV, 전류는 0.5A 이상이며 전력은 100kW 에 달합니다.
1970 년대부터 일부 일본 회사들은 역변형 기술을 도입하여 시전 정류 후 3kHz 안팎의 중주파로 역변역한 다음 승압하기 시작했다. 1980 년대에는 고주파 스위칭 전원 공급 장치 기술이 급속히 발전하였다. 독일 지멘스는 전력 트랜지스터를 주요 스위치 구성요소로 사용하여 전원 공급 장치의 스위치 주파수를 20kHz 이상으로 높였습니다. 건식 변압기 기술은 고주파 고압 전원에 성공적으로 적용되어 고압 변압기의 연료 탱크를 없애고 변압기 시스템의 부피를 더욱 줄였다.
우리나라는 정전기 먼지 제거기용 고압 DC 전원 공급 장치를 개발했다. 시전 정류 후 DC 로 변환. DC 전압은 전교 제로 전류 스위치 직렬 공진 인버터 회로에서 고주파 전압으로 변환된 다음 고주파 변압기에서 승압되어 결국 DC 고압으로 정류된다. 차단 부하 조건에서 출력 DC 전압은 55kV, 전류는 15mA, 작동 주파수는 25.6kHz 입니다
유효 전력 필터
전통적인 AC DC 변환기는 가동에 투입될 때 전력망에 대량의 고조파 전류를 주입하여 고조파 손실과 간섭을 일으키며, 장비 네트워크 측의 역률도 악화됩니다. 이른바' 전력 오염' 입니다. 예를 들어, 제어 할 수없는 정류 및 용량 필터를 추가하면 네트워크 측 3 차 고조파 함량이 최대 (70-80)% 까지 도달 할 수 있으며 네트워크 측 역률은 0.5-0.6 에 불과합니다.
유효 전력 필터는 기존 LC 필터의 단점을 극복하고 유망한 고조파 억제 방법인 파동을 동적으로 억제할 수 있는 새로운 전력 전자 장치입니다. 이 필터는 브리지 스위치 전력 변환기와 특정 제어 회로로 구성됩니다. 기존 스위칭 전원 공급 장치와의 차이점은 (1) 출력 전압뿐만 아니라 평균 입력 전류를 피드백한다는 것입니다. (2) 전류 회로 참조 신호는 전압 회로 오류 신호와 전파 정류 전압 샘플링 신호의 곱입니다.
분산 스위칭 전원 공급 장치 시스템
분산 전원 시스템은 저전력 모듈과 대규모 제어 집적 회로를 기본 구성 요소로 사용하여 최신 이론 및 기술 성과를 활용하여 모듈식 지능형 고전력 전원 공급 장치를 형성하여 강력한 전력과 약한 전기가 밀접하게 결합되어 고전력 구성 요소와 고전력 장치 (중앙 집중식) 의 발전 압력을 완화하고 생산성을 높입니다.
80 년대 초, 분산 고주파 스위칭 전원 시스템의 연구는 기본적으로 변환기의 병렬 기술에 집중되었다. 1980 년대 중반과 후반에 고주파 전력 변환 기술의 급속한 발전에 따라 다양한 변환기 토폴로지가 잇따라 나타났다. 대규모 집적 회로와 전력 장치 기술의 결합으로 중소형 전력 장치의 통합이 가능해져 분산 고주파 스위칭 전원 시스템의 발전을 신속하게 추진할 수 있습니다. 1980 년대 후반부터 이 방향은 이미 국제 전력 전자 분야의 연구 핫스팟이 되었다. 논문 수가 해마다 증가하여 응용 분야가 끊임없이 확대되고 있다.
분산 전원 시스템 회로
분산 전원 공급 방식은 에너지 절약, 신뢰성, 효율성, 경제성, 유지 관리 용이성 등의 장점을 가지고 있습니다. 대형 컴퓨터, 통신 장비, 항공 우주, 산업 제어 등의 시스템에 점차 채택되어 초고속 집적 회로 저전압 전원 공급 장치 (3.3V) 에 이상적인 전력 공급 방식입니다. 전기 도금, 전기 분해 전원 공급 장치, 전기 기관차 견인 전원 공급 장치, 중간 주파수 감지 가열 전원 공급 장치, 모터 구동 전원 공급 장치 등 고전력 분야에서도 광범위한 응용 전망이 있습니다.
2. 산업 분야의 응용
전통적인 산업 분야에서는 AC 모터와 DC 모터가 널리 사용되고 있다. DC 모터는 제어 가능한 정류기 전원 공급 장치 또는 DC 전원 공급 장치의 대부분이 전력 전자 장치를 사용하는 강력한 속도 조절 기능을 갖추고 있습니다. 과학기술이 지속적으로 발전함에 따라 전력 전자 주파수 변환 기술이 급속도로 발전하고 성숙해짐에 따라 AC 모터의 속도 조절 성능이 크게 개선되어 DC 모터가 시장 주체의 지위를 차지하게 되었습니다.
공업 생산에서 AC 모터는 서로 다른 부하의 압연기와 디지털 제어 기계에 광범위하게 적용되어 중요한 역할을 하며 성능이 좋다. 장비 시동으로 인한 전류 충격을 피하기 위해 전력 전자 장치를 사용할 필요가 없는 일부 장치도 이 장치를 광범위하게 채택하기 시작했다. 동시에 정류 전원 공급 장치도 전기 도금 장비에 설치되어 사용되며, 전력 전자 기술은 야금 업계의 고주파 및 중주파 감지 가열 전원 공급 장치에도 널리 사용됩니다. 전력 전자 기술의 응용 범위와 규모가 날로 확대되고 있다.
3. 교통 분야에서의 응용
전자 기술의 교통 분야에서의 응용은 주로 교통 시스템의 응용이다. 현재 전기 기관차는 기존 DC 모터에서 기존 AC 모터 구동으로 전환되고 있으며, 주로 GTO 제어 장치를 사용하며, 정류기와 인버터는 PWM 에 의해 제어되므로 입력 전류는 사인파가 될 수 있습니다. 현재 많은 국가들이 직선 동기 모터로 구동되는 자기부상열차를 개발하고 있다. 이 기술이 성숙하고 성공적으로 적용되면 교통수송에 혁명을 가져올 것이며, 시간을 단축하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 에너지 절약과 배출 감소에 중요한 기여를 할 것이다.
모터 기술은 자동차 엔진에도 사용할 수 있다. 현대자동차에서는 기계식이나 전기식 연료 분사 시스템이 탈락하는 추세이며, 전기식 연료 분사 장치는 우수한 성능으로 널리 사용되고 있다. 전자 연료 분사 장치는 엔진이 항상 최적의 작동 상태에 있다는 것을 자동으로 보장하여 출력 동력이 일정 조건 하에서 연비를 극대화하고 공기를 정화할 수 있도록 한다. 동시에 실험을 통해 최적의 작업 조건을 얻어서 메모리에 입력한다. 엔진이 작동하기 시작하면 센서가 측정한 공기 흐름과 배기관의 산소 함량에 따라 미리 편성된 작동 절차에 따라 작동한 다음 엔진을 최적 작동 상태로 제어합니다.
현재 자동차 전자 기술은 전자 기술 (마이크로컴퓨터 기술 포함), 최적 제어 기술, 센서 기술, 네트워크 기술, 메카트로닉스 결합 교차 기술 등 통합 기술을 포함한 4 세대로 발전했습니다. 과학 연구 단계에서 상품 생산의 성숙 단계 (예: 제동, 스티어링, 서스펜션의 중앙 집중식 제어, 엔진, 변속기의 중앙 집중식 제어 이와 동시에 지능형 통합 센서와 지능형 실행기가 적용되고 디지털 신호 처리 방법이 음성 인식, 보안 충돌, 시기 적절한 진단 및 탐색 시스템에 적용됩니다.
4. 의학 응용
의학에서 전자 기술의 응용은 주로 전자 의료 기록, 바이오칩, 휴대용 의료 전자 탐지기, 원격 진료 시스템을 포함한다. 전자 의료 기록은 전자 기술과 네트워크 기술의 결합으로 의료기관에 시기 적절한 의료 정보를 제공하고, 시스템의 주민 건강 기록이며, 의료 책임에 대한 증거를 제공할 수 있습니다. 센서의 바이오칩을 이용하여 인체의 DNA 를 감지하고 관련 정보, 친자 확인 등을 신속하게 처리할 수 있다. 휴대용 의료 전자 탐지기에 사용되는 전자 기술은 마이크로컨트롤러를 통해 의료기관 네트워크에 접속하여 환자의 사후 진료 관찰을 가능하게 하며 의료 효과 전시에 유리하다. 동시에 의료 및 네트워크 기술, 마이크로전자 기술 등을 이용하다. , 의료 원격 진료를 실현하고, 의료 자원의 즐거움을 실현하며, 외진 지역의 의료 진료에 유리하다.
5, 라디오 및 텔레비전 분야
라디오 및 텔레비전 산업은 현대 전자 기술의 출현과 함께 현대전자 기술의 발전에 따라 발전하는 기술 집약적인 산업입니다. 최근 10 년 동안 디지털 기술, 위성 기술, 광전송 기술, 인터넷 기술 등 신기술이 방송 발전에 혁명적인 변화를 가져오고 있다. 기술의 발전은 방송 프로그램의 제작 품질, 전송 품질 및 적용 범위를 결정하는데, 이러한 요소들은 방송 산업의 경쟁 발전의 수단이다. 이에 따라 외국 방송그룹은 이미 신기술의 대규모 응용을 채택하거나 계획하고 있다. 중국의 방송업계가 경쟁에 참여하려면 산업화 발전의 길을 걷고 산업 운영 방식에 따라 대규모 기술 개조를 실시해야 한다.
6. 국방 분야
국방의 발전은 주로 국방전자기업의 발전에 달려 있고, 국방전자기업의 발전은 전자기술의 진보에 달려 있다. 전 세계 군수업계의 합병 재편의 물결이 초대형 국방전자 기업들을 만들었다. 이들 기업은 전자와 정보기술의 우세로 새로운 군사혁명의 수요에 영합하고 국방전자공업 전체의 배치를 바꾸었다. 현재, 공수, 별재, 함선, 육기 센서 (무선 주파수 및 광전기 센서 포함) 는 많은 국가에서 정보 우위를 확보하는 주요 수단이며, 통신 네트워크 기술과 무기 시스템 통합 기술은 합동 작전과 군사 변화의 기초이자 필수조건이다. 정보 네트워크는 다양한 무기 플랫폼을 연결하고 지원할 것이며,' 네트워크 중심전' 의 기초이자 핵심이다. 모든 종류의 무기 및 장비에 전자 정보 장비의 침투는 기본적으로 무기 및 장비의 정보화를 실현하여 전쟁 형태를 시스템 간 경쟁 및 시스템 간 대결로 발전 시켰습니다. 국방전자기업에게는 이런 변화된 군사환경과 시장 수요에 따라 조정이 필요하며, 네트워킹과 정보화도 미래의 군사장비의 핵심 기술이 될 것이다.
7. 신문과 정기 간행물
전자기술이 발달하면서 신문은 새로운 형식인 전자신문이 등장했다. 신문은 오늘날 인류 사회의 주요 정보원 중 하나이며, 신문을 읽는 것은 이미 많은 사람들이 영원히 변하지 않는 습관이 되었다. 인터넷 신문의 출현은 이런 신문 읽기 습관을 바꿀 것이다. 전자 신문은 컴퓨터 기술 발전의 산물이다. 그들은 컴퓨터 화면에 신문과 잡지의 레이아웃을 표시할 뿐만 아니라, 기존의 신문과 잡지를 보충한다. 독자는 관련 배경 자료와 이전에 전자신문에 발표된 문장, 또한 컴퓨터를 이용하여 저자, 편집자, 심지어 문장 관련자들과 연락할 수 있습니다. 전자신문은 독자에게 대량의 정보를 제공할 수 있지만, 일반 신문의 레이아웃에는 큰 한계가 있어 이를 달성할 수 없다. 전자신문은 이날 신문의 전체 내용을 제공할 수 있고, 컴퓨터 게임, 과거 신문이 발표한 문장, 각종 광고, 독자와 언론인의 대화, 독자도 제공할 수 있다. 신흥 전자 신문의 발전 전망은 매우 매력적이다.