鳳凰蓄電池12v150ah質(zhì)量咋樣
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影響光伏發(fā)電系統(tǒng)用儲(chǔ)能VRLA蓄電池壽命的因素：
（1）正極活性物質(zhì)軟化脫落
VRLA蓄電池在循環(huán)使用條件下,電池的失效主要是由正極活性物質(zhì)(ＰＡＭ)的軟化、脫落所致。
鉛酸電池循環(huán)過程中,正、負(fù)極活性物質(zhì)經(jīng)歷了可逆的溶解再沉積過程,改變了多孔二氧化鉛電極的結(jié)構(gòu)。尤其對(duì)二氧化鉛電極,可能會(huì)引起表觀體積的增加,改變顆粒和孔尺寸的分布，多孔二氧化鉛結(jié)構(gòu)中顆粒之間的機(jī)械結(jié)合性能和導(dǎo)電性能降低，隨著循環(huán)的繼續(xù),這種情況還會(huì)進(jìn)一步的惡化,結(jié)果使得該區(qū)域的活性物質(zhì)軟化和脫落。
（2）放電電流對(duì)蓄電池壽命影響
在光伏系統(tǒng)中,蓄電池的放電電流非常小。在小電流條件下形成的PbSO4比大電流條件下形成的PbSO4轉(zhuǎn)化困難得多。這是由于在小電流條件下形成的PbSO4結(jié)晶顆粒要比大電流條件下形成的PbSO4結(jié)晶顆粒粗大，粗大的PbSO4結(jié)晶顆粒減少了PbSO4的有效面積,這樣在再充時(shí)加速了極板極化, 導(dǎo)致PbSO4轉(zhuǎn)化困難，隨著循環(huán)的繼續(xù),這種情況還會(huì)更加加劇,結(jié)果使得極板充不進(jìn)電，最后導(dǎo)致蓄電池壽命終止。
（3） 深度放電后蓄電池容量恢復(fù)
在光伏系統(tǒng)中,蓄電池的放電率要比蓄電池應(yīng)用在其它場(chǎng)合低,通常介于C20～C240，甚至更低。小電流下深度放電意味著極板上的活性物質(zhì)將得到更充分的利用。在很多光伏系統(tǒng)中,通常不會(huì)發(fā)生深度放電,除非充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者持續(xù)長時(shí)間的壞天氣。在這種情況下,假如蓄電池得不到及時(shí)的再充電,硫化題目將更加嚴(yán)重,進(jìn)一步導(dǎo)致容量損失。
（4）酸分層對(duì)蓄電池壽命影響
電解液分層現(xiàn)象是由于重力的作用在電池的充放電過程中產(chǎn)生的，即充電時(shí)正負(fù)極板表面都產(chǎn)生Ｈ2ＳＯ4,它的密度大,因重力的作用而下沉。在放電時(shí),正負(fù)極板表面均消耗Ｈ2ＳＯ4,故表面液層密度小, 低密度的電解液順著極板間上升,而極群上部高密度的電解液則從極群側(cè)面向下流,電解液活動(dòng)的結(jié)果造成了上部密度低、下部密度高。分層現(xiàn)象的產(chǎn)生對(duì)蓄電池的使用壽命和容量均產(chǎn)生不利影響，加速了板柵的腐蝕和正極活物質(zhì)的脫落,導(dǎo)致負(fù)極板硫酸鹽化。
（5）電液密度對(duì)鉛蓄電池壽命的影響
電解液的濃度不僅與蓄電池的容量有關(guān)，而且與正極板柵的腐蝕和負(fù)極活性物質(zhì)硫酸鹽化有關(guān)。過高的硫酸濃度加速了正極板柵的腐蝕和負(fù)極活性物質(zhì)硫酸鹽化，并導(dǎo)致失水加劇。
（6）板柵合金的影響
VRLA蓄電池，由于長期使用,正極板柵會(huì)在電解液的作用下逐步腐蝕并長大,板柵的長大使活物質(zhì)和板柵的結(jié)合性降低,從而導(dǎo)致電池容量逐漸喪失。這種正極板柵的腐蝕和長大主要受板柵的合金組成、電解液密度以及板柵筋條外形等因素的影響。
在蓄電池充電過程中,板柵和活性物質(zhì)的接口上形成非導(dǎo)電層,這些非導(dǎo)電層或低導(dǎo)電性層在板柵和ＰＡＭ界面引起了高的阻抗,導(dǎo)致充放電時(shí)發(fā)熱和板柵四周ＰＡＭ膨脹,從而限制了電池的容量（即所謂的PCL效應(yīng)）。
（7）極板的厚度的影響
極板的厚度應(yīng)屬于電池設(shè)計(jì)方面的題目，一般來說，較厚極板的循環(huán)壽命要長于較薄極板，而活性物質(zhì)利用率相比之下要差一些。但有利于循環(huán)循環(huán)壽命的延長。
（8）裝配壓力的影
裝配壓力對(duì)ＶＲＬＡ電池壽命有很大影響,ＡＧＭ隔板彈性差,組裝時(shí),極群不加壓或壓力過小,隔板和極板之間不能保持良好的接觸,電池容量大大下降。
在循環(huán)過程中，活性物質(zhì)的膨脹、疏松、脫落是電池壽命提前終結(jié)的原因之一，而采用較高的裝配壓力可以防止活性物質(zhì)在深循環(huán)過程中的膨脹。若裝配壓力太低，還會(huì)導(dǎo)致隔板過早地與極板分離，引起電液傳輸困難，電池內(nèi)阻迅速增大，輕易導(dǎo)致蓄電池壽命終止。因此，采用較高的裝配壓力是電池具有長循環(huán)壽命的保證。
（9）溫度的影響
高溫對(duì)蓄電池失水干涸、熱失控、正極板柵腐蝕和變形等都起到加速作用，低溫會(huì)引起負(fù)極失效，溫度波動(dòng)會(huì)加速枝晶短路等等，這些都將影響電池壽命。 在一定環(huán)境溫度范圍放電時(shí)，使用容量隨溫度升高而增加，隨溫度降低而減小。在環(huán)境溫度10～45℃范圍內(nèi)，鉛蓄電池容量隨溫度升高而增加，如閥控密封鉛蓄電池在40℃下放電電量，比在25℃下放電的電量大10%左右，但是，超過一定溫度范圍，則相反，如在環(huán)境溫度45～50℃條件下放電，則電池容量明顯減小。低溫（<5℃）時(shí)，電池容量隨溫度降低而減小，電解液溫度降低時(shí)，其粘度增大，離子運(yùn)動(dòng)受到較大阻力，擴(kuò)散能力降低；在低溫下電解液的電阻也增大，電化學(xué)的反應(yīng)阻力增加，結(jié)果導(dǎo)致蓄電池容量下降。其次低溫還會(huì)導(dǎo)致負(fù)極活性物質(zhì)利用率下降，影響蓄電池容量，如電池在-10℃環(huán)境溫度環(huán)境溫度下放電時(shí)，負(fù)極板容量僅達(dá)35%額定容量。
通常情況下，若在25℃條件下使用時(shí)，蓄電池的壽命為3年，那么30℃條件下使用時(shí)，就下降至2.5年；40℃時(shí)就下降至1.5年。即以25℃為基準(zhǔn)，每升高10℃，其使用壽命縮短一半
光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)VRLA蓄電池的性能要求:
光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池頻繁處于充電—放電的反復(fù)續(xù)循環(huán)中，由于日照的不穩(wěn)定性，過充電和深放電的不利情況時(shí)有發(fā)生，加之光伏發(fā)電系統(tǒng)大部分在西部地區(qū)使用，海拔都在2500M以上。因此，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池有如下要求：
（1）具有深循環(huán)放電性能，充放電循環(huán)壽命長；
（2）耐過充電能力強(qiáng)；
（3）過放電后容量恢復(fù)能力強(qiáng)；
（4）良好的充電接受能力；
（5）電池在靜態(tài)環(huán)境中使用時(shí)，電解液不易分層；
（6）具有免維護(hù)或少維護(hù)的性能；
（7）應(yīng)具備良好的高、低溫充放電特性；
（8）能適應(yīng)高海拔（海拔都在2500M以上）地區(qū)的使用環(huán)境；
（9）蓄電池組中各蓄電池一致性良好。
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鳳凰蓄電池代理告訴您：如何延長UPS中電池組的使用壽命？
在線式UPS電源，因?yàn)樗碾娐吩O(shè)計(jì)合理，驅(qū)動(dòng)功率元件容量所取的余量大，因而電源電路故障率很低，相比之下，由電池組所引發(fā)的故障率上升至60％以上�？梢�，正確地使用和維護(hù)好電池是延長電池組壽命、降低UPS電源總故障率的關(guān)鍵因素之一。
1、定期檢查各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。對(duì)12V單元電池來說，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或電他的內(nèi)阻超過80mΩ以上時(shí)，應(yīng)該對(duì)各單元電池進(jìn)行均衡充電，以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時(shí)充電電壓取13.5～13.8V即可。經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內(nèi)阻恢復(fù)到30mΩ以下。
UPS電源在運(yùn)行過程中，由于各單元電池特性隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電回路來消除的，所以對(duì)這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組，若不及時(shí)采取脫機(jī)均充處理的話，其不均衡度就會(huì)越來越嚴(yán)重。
2、重新浮充，UPS電源停機(jī)10天以上，在重新開機(jī)之前，應(yīng)在不加負(fù)載的條件下啟動(dòng)UPS電源以利用機(jī)內(nèi)的充電回路重新對(duì)蓄電池浮充10～12h以上再帶載運(yùn)行。
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UPS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程，相當(dāng)于處在“儲(chǔ)存待用”狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間過長，造成蓄電池因“儲(chǔ)存過久”而失效報(bào)廢，它主要表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增大，嚴(yán)重時(shí)內(nèi)阻可達(dá)幾Ω。
我們發(fā)現(xiàn)：在室溫20℃下，存儲(chǔ)1個(gè)月后，電池可供使用的容量為其額定值的97%左右，如果儲(chǔ)存6個(gè)月不用，它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80％。如果儲(chǔ)存溫度升高，它的可使用容量還會(huì)降低。
因此建議用戶最好每隔20°C個(gè)月有意地拔掉市電輸入，讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時(shí)間過長，在負(fù)載為額定輸出的30％左右時(shí)，約放電10min即可。
3、減少深度放電，電池的使用壽命與它被放電的深度密切相關(guān)。UPS電源所帶的負(fù)載越輕，市電供電中斷時(shí)，蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大，在此情況下，當(dāng)UPS電源因電池電壓過低而自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)電池被放電的深度就比較深。
實(shí)際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢？方法很簡單：當(dāng)UPS電源處于市電供電中斷，改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時(shí)，絕大多數(shù)UPS電源都會(huì)以間隙4s左右響一次的周期性報(bào)警聲，通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量。當(dāng)聽到報(bào)警聲變急促時(shí)，就說明電源已處于深度放電，應(yīng)立即進(jìn)行應(yīng)急處理，關(guān)閉UPS電源。不是迫不得以，一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過低而自動(dòng)關(guān)機(jī)才結(jié)束。
4、利用供電高峰充電，對(duì)于科士達(dá)UPS電源長期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來說，為防止電池因長期充電不足而過早損壞，應(yīng)充分利用供電高峰（如深夜時(shí)間）對(duì)電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時(shí)間。一般電池被深度放電后，再充電至額定容量的90%至少需要10～12h左右。
5、注意充電器的選用�？剖窟_(dá)UPS電源用的免維護(hù)密封電池不能用可控硅式的“快速充電器”進(jìn)行充電。這是因?yàn)檫@種充電器會(huì)造成蓄電池同時(shí)處于既“瞬時(shí)過流充電”又“瞬時(shí)過壓充電的惡劣充電狀態(tài)。這種狀態(tài)會(huì)使電池可供使用容量大大下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使蓄電池報(bào)廢。 在采用恒壓截止型充電回路的UPS電源時(shí)，注意不要將電池電壓過低保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)得過低，否則，在它充電初期容易產(chǎn)生過流充電。當(dāng)然，最好選用既具有恒流，又有恒壓的充電器對(duì)其進(jìn)行充電。
6、保證電源環(huán)境溫度。電池可供使用的容量與環(huán)境溫度密切相關(guān)。一般情況下，電池的性能參數(shù)都是室溫為20℃條件下標(biāo)定的，當(dāng)溫度低于20℃時(shí)，蓄電他的可供使用容量將會(huì)減少，而溫度高于20℃時(shí)，其可供使用的容量會(huì)略有增加。不同廠家不同型號(hào)的電池受溫度影響的程度不同。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在-20℃時(shí)，蓄電池可供使用容量只能達(dá)到標(biāo)稱容量的60％左右。可見溫度的影響不可忽視。
當(dāng)然，要延長電池組的使用壽命不但在維護(hù)使用上要注意，而且在選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮負(fù)載特性（電阻性、電感性、電容性）及大小。不要長期使電池處于過度輕載運(yùn)行，以免電池放電電流過小導(dǎo)致電池報(bào)廢。
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鳳凰特點(diǎn)
1、電池抗深放電能力強(qiáng)，100％放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，在四星期內(nèi)充電可恢復(fù)原容量。 2、由于電池為膠狀固體，所以電解質(zhì)濃度均勻，不存在酸分層現(xiàn)象。 3、酸濃度低，對(duì)極板腐蝕弱，并采用獨(dú)特的管式極板，因此電池壽命長。 4、電池極板采用無銻合金，電池自放電極低。20°C下存放兩年后，還有50％以上的容量，即兩年內(nèi)不需補(bǔ)充電。 5、超強(qiáng)的承受深放電及大電流放電能力，具有過充及過放電自我保護(hù)性能。 6、凝膠電解質(zhì)，無內(nèi)部短路。熱容量大，熱消散能力強(qiáng)，能避 免一般易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象，因而在高溫操作時(shí)極為可靠，電池不會(huì)產(chǎn)生“干化”現(xiàn)象，工作溫度范圍寬。7、采用高靈敏低壓傘型氣閥（德國陽光公司專利），使蓄電池使用更加安全可靠。 8、采用多層耐酸橡膠圈滑動(dòng)式密封（德國陽光公司專利），保證了使用壽命后期極柱生長時(shí)的密封性能。能將化學(xué)能和直流電能相互轉(zhuǎn)化且放電后能經(jīng)充電能復(fù)原重復(fù)使用的裝置叫蓄電池。常用的蓄電池有鉛酸、鎘鎳、氫鎳和鋰離子電池。鉛蓄電池開路電壓2.0V，鎘鎳、氫鎳電池開路電壓1.2V，鋰離子電池開路電壓3.6V。
Phoenix蓄電池有許多優(yōu)良特性1、免維護(hù)。2、無泄露。3、低自放電。4、可在大范圍溫度內(nèi)使用。5、長壽命。6、高放電設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)單體電池由正極板、負(fù)極板、隔板、和端子組成并配有安全閥。這些部件裝入ABS殼體，并配以ABS上蓋。1、極板：正負(fù)極板由氧化鉛涂于鉛鈣合金板柵制成，可快速充電。 2、隔板：用高耐久性的超細(xì)玻璃纖維用作隔板，可吸收電解液并保持良好的電流傳導(dǎo)性。 3、安全閥：由特殊橡膠制成，當(dāng)過充后內(nèi)壓加大引起氣體過多時(shí)，安全閥可開啟。 4、殼體及上蓋：由防酸及耐久性的ABS材料制成，密封并可防止漏液。鳳凰蓄電池的放電特性1、放電時(shí)間與放電電流：電池容量通過放電電流及到終止電壓的時(shí)間的乘積。 2、溫度對(duì)容量的影響：電池容量受環(huán)境溫度及放電時(shí)率的影響，低溫度可減少容量的損失，反之高溫可損害電池壽命。3、使用鉛鈣全金板柵可降低自放電，如閑置6個(gè)月不使用，每天的自放電約0.1%（20℃）以下表為充電時(shí)間間隔。 4、循環(huán)使用壽命：循環(huán)次數(shù)受放電深度、作業(yè)溫度及充電方式的影響。b重量、體積比能量高，內(nèi)阻小，輸出功率高b自放電小，20攝氏度平均每月的自放電率不大于3%b獨(dú)特配方，深放電恢復(fù)性能優(yōu)良b采用高純度原材料，嚴(yán)格的生產(chǎn)過程控制，保證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)一致性好b采用計(jì)算機(jī)精設(shè)計(jì)的耐腐蝕鈣鉛錫合金板柵和極高的密封反應(yīng)效率使電池的使用壽命顯著延長b滿荷電出廠。
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從“中國電源學(xué)會(huì)2016年GaN杯大賽”的技術(shù)指標(biāo)看電功效率95%!
“中國電源學(xué)會(huì)2016年GaN杯大賽”的技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)統(tǒng)一起跑錢:大賽指定并贈(zèng)送最新一代氮化鎵(GaN)電力電子開關(guān),其中高壓管(650V、7A)為GS66502B和低壓管(100V、40A)為GS61004B;
(2)隔離式,安全耐壓2kV/1min;
(3)直流輸入電源300～400VDC;
(4)輸入電流紋波小于50mA;
(5)輸出直流單路12VDC、16.7A;
(6)輸出電壓紋波小于200mV;
(7)功率密度指標(biāo):每立方英寸10W以上;
(8)低成本指標(biāo):PCB不超過4層,無風(fēng)冷、無水冷,40℃環(huán)境溫度自然散熱;
(9)電功效率(Eff)指標(biāo)達(dá)到95%以上。
由于輸入直流電源300～400VDC,不必考慮APFC問題。對(duì)比前述“CDM3000”的電功效率94.5%而言,中國電源學(xué)會(huì)2016年GaN杯大賽旨在推廣最新一代GaN電力電子開關(guān),并力求電功效率超過95%為門檻,帶動(dòng)當(dāng)代大學(xué)生用洪荒之力創(chuàng)新出優(yōu)異的開關(guān)電源。
廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院開放“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”作為2016年GaN杯大賽DIY夏令營,組織在校學(xué)生三支隊(duì)伍參賽,其中一個(gè)隊(duì)伍獲得參加全國決賽出線權(quán)。夏令營之后申報(bào)兩項(xiàng)以上的發(fā)明專利,撰寫多篇關(guān)于GaN杯大賽的論文。
3 UPS創(chuàng)新的發(fā)展方向
(1)可靠性第一
據(jù)國際軍工電子電源的故障統(tǒng)計(jì)如下:
①電源故障的三分之一因電力電子開關(guān)出問題;
②電源故障的四分之一因電解電容出問題;
③電源故障的五分之一因光耦及集成電路出問題;
④電源故障的六分之一因PCB與散熱結(jié)構(gòu)出問題;
⑤電阻、固體電容、電感、變壓器與接插件等,故障率低而且隨機(jī)分散性,通常用供貨商訂單協(xié)議來解決。
中國電源學(xué)會(huì)2016年GaN杯大賽贈(zèng)送最新一代氮化鎵(GaN)電力電子開關(guān)管,就是針對(duì)上述可靠性的主要矛盾,有的放矢解決電力電子開關(guān)問題而為之。
(2)電功效率Eff95%門檻,是挑戰(zhàn),也是機(jī)遇
為什么“天河二號(hào)”世界第一的國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)配套的電源CDM3000只獲得二等獎(jiǎng),而不是一等獎(jiǎng)呢?也許是電功效率Eff還沒有過95%的門檻。這也或許是“中國電源學(xué)會(huì)2016年GaN杯大賽”技術(shù)指標(biāo)要求Eff達(dá)到95%以上的原因,這就意味著UPS創(chuàng)新的電功效率門檻必須是在95%以上。
(3)“功率密度”的指標(biāo)要實(shí)事求是前面指出“可靠性第一”是硬指標(biāo),又提到“電功效率95%”門檻難過但必須跨越。而“功率密度”指標(biāo)，須從訂單要求與價(jià)格上實(shí)事求是實(shí)施。
舉例說：航空、航天、潛艇、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等對(duì)體積嚴(yán)格要求、價(jià)格較為寬松的訂單，考慮用鎳基鐵氧體平面磁芯，用鍍銀平面繞組等特殊配件，工作頻率上限由磁性材料特性決定工作頻率MHz級(jí)以上，目的是縮小體積。
20kHZ至200kHz用錳基鐵氧體磁芯,成本比鎳基鐵氧體磁芯價(jià)格低,是目前開關(guān)電源主流高頻架構(gòu)件,體積稍大一些。
20kHz左右的常用開關(guān)電源,還可以用非晶態(tài)磁芯,其導(dǎo)磁率較高,指定頻率范圍的體重?fù)p耗低于鐵氧體磁芯,在民用開關(guān)電源取代鐵氧體磁芯,總成本不高,既可取得較高的電功效率Eff,又能取得較輕的重量和較優(yōu)的功率密度。
(4)開關(guān)電源拓?fù)涞膭?chuàng)新
傳統(tǒng)的CUK拓?fù)涫欠歉綦x式,且是單個(gè)電力電子開關(guān)的。通過用比較法推導(dǎo)出創(chuàng)新的“隔離式CUK并聯(lián)推挽拓?fù)洹?如圖2所示。該拓?fù)淇朔酥绷髌艈栴},實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān),特別是不再懼怕變壓器繞組的漏電感這棘手問題,具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展前景。
(5)重視“沖擊電流”的問題,進(jìn)行創(chuàng)新
中國CDM3000電源的沖擊電流小于20A,比較世界一流的GE產(chǎn)品的沖擊電流40A而言少了一半,實(shí)屬難得。要?jiǎng)?chuàng)新更低沖擊電流的方案,廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“交流電源無橋式整流無電解電容的隔離式AC-AC拓?fù)洹薄?br />
(6)倒逼UPS創(chuàng)新的“富礦”是“THD諧波能量化害為利”根據(jù)能量守恒定律,電功效率Eff提高的極艱是100%。現(xiàn)在已有諸多千瓦級(jí)的開關(guān)電源論文報(bào)導(dǎo),Eff己超過95%大關(guān)。如何百尺竿頭,更上一步呢?
建議把目光聚焦到“THD諧波能量化害為利”的研究課題上來。利用磁集成技術(shù),把占THD諧波能量之中比重較大的若干個(gè)頻率,用LC串聯(lián)諧振方法,提取若干頻率的諧波能量,轉(zhuǎn)化為直流電能,回饋到開關(guān)電源內(nèi)部。既有效降低THD指標(biāo),凈化了電源環(huán)境符合綠色生態(tài)原則,又化害為利,提升電功效率,一舉多得。
4 重視新一代半導(dǎo)體(GaN)的新器件產(chǎn)業(yè)化
現(xiàn)在政府和民間大量投資生產(chǎn)GaN芯片,按照半導(dǎo)體的“摩爾法則”,每18到24個(gè)月,半導(dǎo)體性能提升一倍,而成本下降一半。雖然目前GaN昂貴,但凡事預(yù)則立,要提前研發(fā),為下一階段GaN降價(jià)時(shí),大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化做好前期準(zhǔn)備。
(1)GaN的品質(zhì)因數(shù)遠(yuǎn)優(yōu)于單晶硅Si
①Johnson品質(zhì)因數(shù)
JMF傳統(tǒng)單晶硅Si如果JMF定義為1,則GaN的JMF為790。
②Baliga品質(zhì)因數(shù)
BFOM傳統(tǒng)單晶硅Si如果定義為1,則GaN的BFOM為100。
基于上述品質(zhì)因數(shù)對(duì)比,GaN比較傳統(tǒng)單晶硅半導(dǎo)體更適宜做高頻率耐高溫功率電力電子開關(guān)管。
(2)GaN的示意圖與特性簡介
(3)圖3分別為GaNE-HEMT、MOSFET、IGBT示意圖,對(duì)照GaNE-HEMT沒有寄生二極管,從本上克服MOSFET和IGBT寄生體二極管的“反向電荷貯存”的問題,這是GaNE-HEMT與傳統(tǒng)的MOSFET和IGBT最大的區(qū)別,也是GaNE-HEMT最明顯的優(yōu)勢(shì)。
GaNE-HEMT逆向傳導(dǎo)有二極管特性受控Ugs,如圖4所示。
MOSFET和IGBT的體二極管是不受Ugs控制的,但沒有體二極管(PN結(jié))的GaNE-HEMT的雙向?qū)ㄊ鞘躑gs控制的。GaN良好的特性使其必將在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。