车用雪崩整流二极管的现状和发展.docVIP

张晓民1， 曹榆2，沈兴祖2，游佩武3， 关艳霞3， 潘福泉1，3 （1. 徐州奥尼克电气有限公司， 江苏徐州221000）（2. 昆山晨伊半导体器件厂， 江苏昆山215332）（3. 沈阳工业大学信息学院， 辽宁沈阳110023） ????摘要??从汽车工业的发展进一步阐述了我国车用整流二极管的发展状况，指明：必须重新认识雪崩整流二极管，必须和世界最先进的车用二极管水平接轨，必须下大气力才能将这一核心技术产品做好。 ????关键字??汽车；二极管；整流桥；雪崩特性；测试 0 引言中国汽车工业经过数年快速发展，今年汽车总销量已跃居世界第一。中国汽车工业发展阶段，正如中国内燃机工业协会电机电器分会《协会通讯》所指出：“从千人汽车保有量、千人汽车销量和汽车与平均GDP 的相对价格等各方面来看，中国汽车工业发展阶段，与日本1960 年代初期和韩国1980 年代中期相当。日本和韩国在其汽车工业发展初期以后，经历了10 年的高速发展，汽车销量年度复合增长率到20.9%和22.2%……中国汽车工业也将在10 年内保持15%以上的年度复合增长率……”“即使考虑到当前经济衰退的影响，（最迟）2010 年开始，我国汽车行业也必将进入下个黄金10 年的高速增长期。”[1]“作为汽车核心零部件配套行业———车用整流二极管行业及其制造技术必将迎来快速发展的大好时期。”中国汽车工业协会政策研究会副主任陈炳炎认为，“只有零部件企业在研发上先走一步，带动整车企业的研发，才有可能缩小中国企业与世界先进水平的差距。因此，未来20 年将是中国汽车零部件企业的创新发展阶段。”[2]我们有理由相信，车用整流二极管行业必将迎来快速发展的新时期。1 现状和问题然而，我国汽车零部件的现状不容乐观。正如中国内燃机电机电器行业协会秘书长徐国昌的分析：“我国内燃机两机（指发电机和起动机）关键零部件的发展依然严重滞后，发电机电压调节器、整流器、轴承、起动机电磁开关等部件的本土化制造跟不上需要，供中高档乘用车配套的发电机电压调节器和整流器等主要依靠进口。”[3]内燃机电机电器主要指起动机和发电机及其零部件，其中完全由整流二极管构成的整流器（无论是11 管还是17管的）是其主要零部件。车用交流发电机的原理如图1 所示。图1 中的（a）图是车用交流发电机(含整流器和调节器)原理图，（b）图则是提取出来的11 管的整流器原理图。 图1 中，D1耀D6 是主整流二极管；D7耀D8 是中性点二极管，目的是利用发电机中性点的三次谐波电压提高发电机的输出效率；D9耀D11 是辅二极管，也叫励磁二极管，容量稍小些。主整流二极管D1耀D6分别加倍为两个管子并联，就是功率偏大一些的17管整流桥。显然，这里所有二极管看上去都是非常简单的整流二极管。无论是（25~80）A/200 V，还是（25~45）A/（19~42）V的二极管器件，都是电压、电流不大的一般型整流二极管，令人不可思议的是这么一些所谓简单的二极管多少年来却都完全依靠进口，几乎被德国BOSCH、美国MOTOROLA（现为台湾朋程Actron所取代）和日本电装(Denso)等三大家所垄断。关于车用整流二极管行业的发展现状，中国内燃机电机电器行业协会秘书长徐国昌认为：“国外汽车零部件巨头挤占我国内燃机汽车电机电器市场，以他们强大的技术、资金、管理以及与国外整车和整机厂商的特殊关系等优势，强势侵入我国汽车电机电器市场，造成我国民族工业企业经营极大困难。”[4]几十年来，我国的车用整流二极管工厂是“主机市场进不去，就去占领配件市场”，并造成“假冒伪劣产品充斥配件市场”[4]的局面，如此状况不解决,发展我们民族汽车工业势必只成为一句空话。中国制造的只能是贴牌汽车，核心技术仍然是外国的，我们照样是给外国人打工。严重的问题早已摆在我国功率半导体事业的决策者和研究者面前，而我国的功率半导体事业的决策者和科技工作者都忙于新型器件的研究，无暇顾及这一所谓“特别简单”的领域。就像一谈可控硅，马上就有人出来说：我们早在几十年前就研究过了，然而每年当国外大量的所谓高档普通可控硅、功率二极管大举占领中国市场时，又有哪位决策者站出来，投入巨大资金好好干一番呢。如今当国际上再次提出“二极管在当今功率半导体中的作用总是被低估”的现状必须要彻底改变，因此“现今功率半导体生产厂商对生产质量优良的二极管投入巨大”[5]时，我们该好好反思一下，不要轻视那些我们曾经研究过然而却没有研究到底，并且没有做出巨大经济效益的，时至今天发展仍然很大的那些基础功率半导体器件吧。台湾朋程的经验从另一个角度给我们以启示。台湾光宝旗下的Actron（朋程），1998 年11月才新成立，但他们看准美国MOTOROLA 想甩掉车用整流二极管的时机，果断地买断其技术