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科普l 13种常用的功率半导体器件先容-icspec

日期2022-07-06 03:30:26 来源:爱游戏官网 作者:爱游戏官网登录阅读:88

  电力电子器件(PowerElectronicDevice),又称为功率半导体器件,用于电能变换和电能限度电道中的大功率(大凡指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)电子器件。可能分为半控型器件、全控型器件和弗成控型器件,个中晶闸管为半控型器件,秉承电压和电流容量正在总共器件中最高;电力二极管为弗成控器件,布局和道理单纯,任务牢靠;还可能分为电压驱动型器件和电流驱动型器件,个中GTO、GTR为电流驱动型器件,IGBT、电力MOSFET为电压驱动型器件。

  MCT是一种新型MOS与双极复合型器件。如上图所示。MCT是将MOSFET的高阻抗、低驱动图MCT的功率、疾开闭速率的特点与晶闸管的高压、大电流特型联结正在沿途,变成大功率、高压、迅速全控型器件。本色上MCT是一个MOS门极限度的晶闸管。它可正在门极上加一窄脉冲使其导通或闭断,它由多数单胞并联而成。它与GTR,MOSFET,IGBT,GTO等器件比拟,有如下利益:

  (1)电压高、电流容量大,阻断电压已达3000V,峰值电流达1000A,最大可闭断电流密度为6000kA/m2;

  (4)开闭速率疾,开闭损耗幼,开明时期约200ns,1000V器件可正在2s内闭断;

  IGCT是正在晶闸管技能的根源上联结IGBT和GTO等技能拓荒的新型器件,实用于高压大容量变频编造中,是一种用于巨型电力电子成套安装中的新型电力半导体器件。

  IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电道集成正在沿途,再与其门极驱动器正在表围以低电感形式连合,联结了晶体管的安闲闭断才智和晶闸管低通态损耗的利益。正在导通阶段阐述晶闸管的机能,闭断阶段表露晶体管的特点。IGCT芯片正在不串不并的境况下,二电平逆变器功率0.5~3MW,三电平逆变器1~6MW;若反向二极管涣散,不与IGCT集成正在沿途,二电平逆变器功率可扩至4/5MW,三电平扩至9MW。

  目前,IGCT仍然商品化,ABB公司创设的IGCT产物的最高机能参数为4[1]5kV/4kA,最高研造秤谌为6kV/4kA。1998年,日本三菱公司也拓荒了直径为88mm的GCT的晶闸管IGCT损耗低、开闭迅速等利益包管了它能牢靠、高服从地用于300kW~10MW变流器,而不必要串联和并联。

  IEGT是耐压达4kV以上的IGBT系列电力电子器件,通过采纳加强注入的布局完成了低通态电压,使大容量电力电子器件获得了奔腾性的发扬。IEGT拥有动作MOS系列电力电子器件的潜正在发扬远景,拥有低损耗、高速行动、高耐压、有源栅驱动智能化等特征,以及采用沟槽布局和多芯片并联而自均流的特点,使其正在进一步扩张电流容量方面颇具潜力。其余,通过模块封装形式还可供给稠密派临蓐品,正在大、中容量变换器利用中被寄予厚望。日本东芝拓荒的IECT运用了电子注入加强效应,使之兼有IGBT和GTO两者的利益:低饱和压降,太平任务区(罗致回道容量仅为GTO的万分之一足下),低栅极驱动功率(比GTO低两个数目级)和较高的任务频率。器件采用平板压接式电机引出布局,牢靠性高,机能仍然到达4.5kV/1500A的秤谌。

  IPEM是将电力电子安装的诸多器件集成正在沿途的模块。它最初是将半导体器件MOSFET,IGBT或MCT与二极管的芯片封装正在沿途构成一个积木单位,然后将这些积木单位迭装到开孔的高电导率的绝缘陶瓷衬底上,正在它的下面顺次是铜基板、氧化铍瓷片和散热片。正在积木单位的上部,则通过皮相贴装将限度电道、门极驱动、电流和温度传感器以及维持电道集成正在一个薄绝缘层上。IPEM完成了电力电子技能的智能化和模块化,大大下降了电道接线电感、编造噪声和寄生振荡,升高了编造服从及牢靠性

  电力电子积木PEBB(PowerElectricBuildingBlock)是正在IPEM的根源上发扬起来的可解决电能集成的器件或模块。PEBB并不是一种特定的半导体器件,它是依据最优的电道布局和编造布局计划的分歧器件和技能的集成。样板的PEBB上图所示。固然它看起来很像功率半导体模块,但PEBB除了囊括功率半导体器件表,还囊括门极驱动电道、电平转换、传感器、维持电道、电源和无源器件。PEBB有能量接口和通信接口。通过这两种接口,几个PEBB可能构成电力电子编造。这些编造可能像幼型的DC-DC转换器一律单纯,也可能像大型的分散式电力编造那样繁复。一个编造中,PEBB的数目可能从一个到任性多个。多个PEBB模块沿途任务可能杀青电压转换、能量的贮存和转换、阴抗立室等编造级性能,PEBB最紧张的特征便是其通用性。

  晶闸管(SCR)自问世以。