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典型的大功率器件包括哪些 其優(yōu)勢是什么

半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān) ? 來源:半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān) ? 作者:半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān) ? 2022-06-10 14:21 ? 次閱讀

在知道大功率器件之前,我們要先知道功率器件是什么意思,功率器件是電子元件和電子器件的總稱,是電子裝置中,電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,它利用半導(dǎo)體單向?qū)щ姷奶匦愿淖冸娮友b置中電壓、頻率、相位和直流交流轉(zhuǎn)換等的功能。

而大功率器件一般是指電壓等級在1200V以上,電流在300A以上,輸出功率比較大的電子元器件。典型的大功率器件包括大功率二極管、晶閘管SCR、雙極型功率晶體管IGBT、功率晶體管GTR、IGCT、GTO、ETO、SIT等,900V以上的mosfet也可稱為大功率器件,但是要看相應(yīng)的電流等級。

其中,IGCT是在晶閘管技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合IGBT和GTO等技術(shù)開發(fā)的新型器件,適用于高壓大容量變頻系統(tǒng)中,是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導(dǎo)體器件。

IGCT是將GTO芯片與反并聯(lián)二極管和門極驅(qū)動電路集成在一起,再與其門極驅(qū)動器在外圍以低電感方式連接,結(jié)合了晶體管的穩(wěn)定關(guān)斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點(diǎn)。在導(dǎo)通階段發(fā)揮晶閘管的性能,關(guān)斷階段呈現(xiàn)晶體管的特性。IGCT芯片在不串不并的情況下,二電平逆變器功率0.5~3MW,三電平逆變器1~6MW;若反向二極管分離,不與IGCT集成在一起,二電平逆變器功率可擴(kuò)至4/5MW,三電平擴(kuò)至9MW。

這些器件基本上是以硅材料為基礎(chǔ),經(jīng)過不同的工藝生產(chǎn)條件生產(chǎn)出來,按照其功能也有所分類:

1. 按照導(dǎo)通、關(guān)斷的受控情況可分為不可控、半控和全控型功率器件,全控型如IGBT、IGCT、ETO等,就是通過門極可以控制器件的開通與關(guān)斷,半控型器件的代表就是晶閘管,只能控制開通,而不能控制關(guān)斷;

2. 按照載流子導(dǎo)電情況可分為雙極型、單極型和復(fù)合型功率器件;

3. 按照控制信號情況,可以分為電流驅(qū)動型和電壓驅(qū)動型功率器件。

根據(jù)它們的這些結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域也不完全相同,主要由電子元件業(yè)、半導(dǎo)體分立器件和集成電路業(yè)等部分組成。功率電子器件被廣泛應(yīng)用于電源,伺服驅(qū)動,變頻器,電機(jī)保護(hù)器等功率電子設(shè)備主要得益于它們的自身優(yōu)勢:

1、器件能夠快速恢復(fù),以滿足越來越高的速度需要。

2、通態(tài)壓降降低。

3、電流控制能力增大。

4、額定電壓耐壓高。

5、溫度與功耗。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,功率半導(dǎo)體器件在不斷演進(jìn)。自上世紀(jì)80年代起,功率半導(dǎo)體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應(yīng)用類型。隨著科技的發(fā)展,今后對于半導(dǎo)體的產(chǎn)品應(yīng)用還會產(chǎn)生哪些變化,或者是衍生出哪些新型的元器件都未可知,值得期待。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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