半导体变流技术ppt 实务︱两种“具有变流功能的半导体模块”如何归类？-研讨会-上海羊羽卓进出口贸易有限公司

半导体变流技术ppt 实务︱两种“具有变流功能的半导体模块”如何归类？

发布时间 : 2024-10-05

作者 : 小编

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实务︱两种“具有变流功能的半导体模块”如何归类？

2017年版的《进出口税则》

中有两个税号列名

“具有变流功能的半导体模块”。

具体如下：

☟☟☟

具有变流功能的半导体模块

☑ 8504.4091

☑ 8542.3111

这两者之间

有何区别？

在进出口业务中

如何区分、判断？

本文将就

这些问题进行

深入探讨。

一

定义

具有变流功能的半导体模块是指对电能进行转换和控制的装置，通常由多个电力电子器件构成。其中的电力电子器件包括大功率二极管（PD）、晶闸管（SCR）、大功率晶体管（GTR）、门极可关断晶闸管（GTO）、功率场效应晶体管（P-MOSFET）和绝缘栅双型晶体管（IGBT）等。

具有变流功能的半导体模块必须具有变流（Convertion）功能，必须是由多个半导体器件组成的模块（Module）。此处的“变流”包括交流/直流变换（AC/DC）、直流/交流变换（DC/AC）、交流/交流变换（AC/AC）和直流/直流变换（DC/DC）。

二

特征

组成结构

具有变流功能的半导体模块常见的有两种类型：一种是只包含电力电子器件的半导体模块，另一种是同时包含电力电子器件和集成电路的半导体模块。

☞ 只包含电力电子器件的半导体模块

只包含电力电子器件的半导体模块用于电能的变换，这些器件构成电能的变换电路。电力电子器件通常包括大功率二极管、晶闸管、大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应晶体管和绝缘栅双型晶体管等。

实例一

☑ IGBT模块

该模块由6组并联的绝缘栅双极晶体管（IGBT）和续流二极管（FWD），以及3个负温度系数热敏电阻器（NTC）组成，这些器件封装在同一壳体内。主要用于混合动力、纯电动或燃料电池汽车的逆变器，将直流电转换为交流电。

☞ 同时包含电力电子器件和集成电路的半导体模块

同时包含电力电子器件和集成电路的半导体模块具有电能变换和控制功能，既有电能变换电路，又有控制电路、保护电路、检测诊断电路等。其中的变换电路由电力电子器件组成，控制电路（信号处理系统）等通常做成集成电路的形式，然后与分别制造的电力电子器件封装在同一壳体内。

实例二

☑ 功率模块（W2010-023）

该模块包含6个晶体管、6个二极管、4块集成电路以及3个电阻和其他无源元件（包括一个热敏电阻）。上述元件经分别制造后装配在铜引线框架上，通过金属引线连接，由塑料树脂封装。该模块以通断电流的方式为三相电机供电。主要应用于洗衣机和空调机等消费电器的电能变换。

功能

具有变流功能的半导体模块必须具有变流功能或变流与控制功能，能够对电网的功率、电流、频率和相位等参数进行精确的控制和有效处理。具体的“变流”包括四种形式：

➀ 交流/直流变换是把交流电变换成电压固定或可调的直流电，通常称为整流。

➁ 直流/交流变换是把直流电变换成频率固定或可调的交流电，通常称为逆变。

➂ 交流/交流变换是把频率、电压固定或变化的交流电直接变换成频率、电压可调或固定的交流电。

➃ 直流/直流变换是把固定或变化的直流电压变换成可调或恒定的直流电压。

封装结构

具有变流功能的半导体模块通常将所有电力电子器件和集成电路封装在一个塑料壳内。

封装过程：不同的电子器件经分别制造后，装配在铜引线框架上，相互之间经连接后再由塑料树脂封装而成，其外部有引脚线（也称“金属脚”）可与其他电路连接，对于大功率的模块还带有散热装置（如散热片）。

已封装好的IGBT模块。

用途

具有变流功能的半导体模块应用非常广泛，只要使用电能的行业均可用到此类模块。

例如，在工业与生产中主要用于电动机调速、电解、电镀、电加热、电气焊接等；在家用电器中主要用于空调器、电冰箱、各种通信设备等；在交通与运载设备中主要用于电动汽车、铁道车辆、船舶、飞机、航空器等；在电力系统主要用于高压直流输电、定制电力配电、新能源发电（风力发电、太阳能发电等）、电能储存系统等；国防与科技中主要用于武器装备、粒子加速器等。

三

归类

“具有变流功能的半导体模块”在归类时，一般要从其组成结构 （例如，由哪些电力电子器件构成，是否包含集成电路）、功能（是否具有变流功能）、封装结构 （是否封装在同一壳体内）和用途方面综合考虑其归类。

2017年版《进出口税则》

新增了

“第八十五章注释九（二）4”：

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4．多元件集成电路（MCOs）

由一个或多个单片、混合或多芯片集成电路以及下列至少一个元件组成：硅基传感器、执行器、振荡器、谐振器或其组件所构成的组合体，或者具有品目85.32、85.33、85.41所列货品功能的元件，或品目85.04的电感器。其像集成电路一样实际上不可分割地组合成一体，作为一种元件，通过引脚、引线、焊球、底面触点、凸点或导电压点进行连接，组装到印刷电路板（PCB）或其它载体上。

归入品目85.42的商品必须符合“第八十五章注释九（二）4”的多元件集成电路（MCOS）的条件。

归入子目8542.3111

归入子目8542.3111“具有变流功能的半导体模块”必须符合“第八十五章注释九（二）4”的多元件集成电路（MCOS）的条件，其壳体内除了包含电力电子器件外还必须包括集成电路（IC），这些器件必须是封装在同一壳体内。

例如，上述实例二，功率模块（W2010-023），其包括多个电力电子器件和集成电路，具有变流功能，与电力电子器件封装在同一壳体内，应归入子目8542.3111。

归入子目8504.4091

不符合“第八十五章注释九的九（二）4”的多元件集成电路（MCOS）条件的其他“具有变流功能的半导体模块”则归入子目8504.4091。通常它们不包含集成电路。

例如，上述实例一，IGBT模块。它由多个电力电子器件构成，本身不包含集成电路，不符合第八十五章注释九的九（二）4多元件集成电路（MCOS）的条件，具有变流功能（将直流电转换为交流电），各器件封装在同一壳体内，应归入子目8504.4091。

还应注意，有时在实际工作中遇到的具体商品是：多个电力电子器件与集成电路并不是封装在同一壳体内，而是只装于印刷电路上，虽然它具有变流功能也不能归入子目8542.3111或子目8504.4091。

文：上海海关学院温朝柱

编辑、发布：高扬

运动控制系统

运动控制是自动化的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置或速度。包括计算机技术、自动控制技术、电力半导体变流技术、机械设计等。

运动控制技术的研究对象是自动化设备中各种运动机构的位置控制、速度控制、轨迹控制等。按电机类型分为：直流伺服电机运动控制系统、步进电机运动控制系统、交流伺服电机运动控制系统、直线电机运动控制系统、气压、液压等其它伺服系统。

控制系统为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的，使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。以自动控制方式分类：

开环控制系统

通过某种装置将能反映输出量的信号引回来去影响控制信号，若控制回路没有设反馈环节的，即对系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响，称为开环控制系统。

开环进给伺服系统是数控机床中最简单的伺服系统，执行元件一般为步进电机，其控制原理开环进给伺服系统的精度较低，速度也受到步进电动机性能的限制。但由于其结构简单，易于调整，在精度要求不太高的场合中得到较广泛的应用。

闭环控制系统

闭环系统亦称"反馈系统"，系统的输入影响输出同时又受输出的直接或间接影响的系统，该类系统有若干个闭合的回路结构。

因为开环系统的精度不能很好地满足数控机床的要求，所以为了保证精度，最根本的办法是采用闭环控制方式。闭环控制系统是采用直线型位置检测装置对数控机床工作台位移进行直接测量并进行反馈控制的位置伺服系统。

闭环控制系统将数控机床本身包括在位置控制环之内，因此机械系统引起的误差可由反馈控制得以消除，但数控机床本身固有频率、阻尼、间隙等的影响，成为系统不稳定的因素，从而增加了系统设计和调试的困难。

半闭环控制系统

采用旋转型角度测量元件（脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器等）和伺服电动机按照反馈控制原理构成的位置伺服系统，称作半闭环控制系统。

通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角，间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。

半闭环控制系统的检测装置有两种安装方式：一种是把角位移检测装置安装在丝杠末端；另一种是把角位移检测装置安装在电动机轴端。

开环和闭环系统的特点

1、开环控制系统

系统元件便宜、成本低，控制算法简单、系统稳定。因此，在输出量和输入量之间的关系固定，且内部参数或外部负载等扰动因素不大，或这些扰动因素产生的误差可以预先确定并能进行补偿的情况下，应尽量采用开环控制系统。

2、闭环控制系统

系统结构复杂、定位精度高，控制算法参数多、成本高。由于输出信号的反馈量与输入量作比较产生偏差信号，利用偏差信号实现对输出量的控制或者调节，所以系统的输出量能够自动地跟踪输入量，减小跟踪误差，提高控制精度，抑制扰动信号的影响。

3、半闭环控制系统

半闭环监控的是整个系统最终执行环节的驱动环节，对最终执行机构不作监控，精度比闭环要差一些，但驱动功率大，快速响应好，因此适用于各种数控机床。半闭环控制系统的机械误差，可以在数控装置中通过间隙补偿和螺距误差补偿来减小系统误差，整体特性介于开环和闭环系统之间。

运动控制主要涉及步进电机、伺服电机的控制，控制结构模式一般是：控制装置驱动器(步进或伺服)电机。控制装置可以是PLC系统，也可以是专用的自动化装置(如运动控制器、运动控制卡等)。随着通用运动控制技术的不断进步和完善，运动控制系统已经被越来越多的行业领域所接受。