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常見(jiàn)的大功率器件有哪些?如何分類的

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-06-22 04:45:29    作者:付佳艷    瀏覽次數(shù):78
導(dǎo)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得總稱,是電子裝置中,電能轉(zhuǎn)換與電路控制得核心,它利用半導(dǎo)體單向?qū)щ姷锰匦愿淖冸娮友b置中電壓、頻率、相位和直流交流轉(zhuǎn)換

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得總稱,是電子裝置中,電能轉(zhuǎn)換與電路控制得核心,它利用半導(dǎo)體單向?qū)щ姷锰匦愿淖冸娮友b置中電壓、頻率、相位和直流交流轉(zhuǎn)換等得功能。

而大功率器件一般是指電壓等級(jí)在1200V以上,電流在300A以上,輸出功率比較大得電子元器件。典型得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以上得mosfet也可稱為大功率器件,但是要看相應(yīng)得電流等級(jí)。

其中,IGCT是在晶閘管技術(shù)得基礎(chǔ)上結(jié)合IGBT和GTO等技術(shù)開(kāi)發(fā)得新型器件,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得新型電力半導(dǎo)體器件。

IGCT是將GTO芯片與反并聯(lián)二極管和門極驅(qū)動(dòng)電路集成在一起,再與其門極驅(qū)動(dòng)器在外圍以低電感方式連接,結(jié)合了晶體管得穩(wěn)定關(guān)斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗得優(yōu)點(diǎn)。在導(dǎo)通階段發(fā)揮晶閘管得性能,關(guān)斷階段呈現(xiàn)晶體管得特性。IGCT芯片在不串不并得情況下,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(guò)不同得工藝生產(chǎn)條件生產(chǎn)出來(lái),按照其功能也有所分類:

1. 按照導(dǎo)通、關(guān)斷得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(guò)門極可以控制器件得開(kāi)通與關(guān)斷,半控型器件得代表就是晶閘管,只能控制開(kāi)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(hào)情況,可以分為電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型功率器件。

根據(jù)它們得這些結(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(dòng),變頻器,電機(jī)保護(hù)器等功率電子設(shè)備主要得益于它們得自身優(yōu)勢(shì):

1、器件能夠快速恢復(fù),以滿足越來(lái)越高得速度需要。

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)得不斷進(jìn)步,功率半導(dǎo)體器件也 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。隨著科技得發(fā)展,今后對(duì)于半導(dǎo)體得產(chǎn)品應(yīng)用還會(huì)產(chǎn)生哪些變化,或者是衍生出哪些新型得元器件都未可知,值得期待。

 
(文/付佳艷)
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