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,電能轉換與電路控制的核心,它利用半導體單向導電的特性改變電子裝置中電壓、頻率、相位和直流交流轉換等的功能。
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,但是要看相應的電流等級。
其中,IGCT是在晶閘管技術的基礎上結合IGBT和GTO等技術開發的新型器件,適用于高壓大容量變頻系統中,是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體器件。
IGCT是將GTO芯片與反并聯二極管和門極驅動電路集成在一起,再與其門極驅動器在外圍以低電感方式連接,結合了晶體管的穩定關斷能力和晶閘管低通態損耗的優點。在導通階段發揮晶閘管的性能,關斷階段呈現晶體管的特性。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至4/5MW,三電平擴至9MW。
這些器件基本上是以硅材料為基礎,經過不同的工藝生產條件生產出來,按照其功能也有所分類:
1. 按照導通、關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,而不能控制關斷;
2. 按照載流子導電情況可分為雙極型、單極型和復合型功率器件;
3. 按照控制信號情況,可以分為電流驅動型和電壓驅動型功率器件。
根據它們的這些結構和特點應用領域也不完全相同,主要由電子元件業、半導體分立器件和集成電路業等部分組成。功率電子器件被廣泛應用于電源,伺服驅動,變頻器,電機保護器等功率電子設備主要得益于它們的自身優勢:
1、器件能夠快速恢復,以滿足越來越高的速度需要。
2、通態壓降降低。
3、電流控制能力增大。
4、額定電壓耐壓高。
5、溫度與功耗。
隨著技術的不斷進步,功率半導體器件在不斷演進。自上世紀80年代起,功率半導體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應用類型。隨著科技的發展,今后對于半導體的產品應用還會產生哪些變化,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
-
IGBT
+關注
關注
1267文章
3790瀏覽量
248933 -
晶體管
+關注
關注
77文章
9684瀏覽量
138119 -
大功率器件
+關注
關注
0文章
16瀏覽量
6716
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論