功率半导体器件分类及利用-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2021-06-25
电力电子手艺的焦点是电能的变更和节制,罕见的有直流转交换(逆变)、交换转直流 (整流)、变频、变相等。在工程中拓展开来，变得八门五花,利用范畴很是之广。可是,一成不变离不开其焦点逐一功率电子器件。
1958年美国通用电气( GE )公司研发出生避世界上第一个产业用通俗晶闸管,标记着电力电子手艺的降生。今后半导体功率器件的研制及利用获得了飞速成长。
功率半导体器件分类：半导体功率器件按照功效分,能够分为三类:可控、半控型、全控型。
半导体资料的成长:
第一代: Si、 Ge等元素半导体资料,增进计较机及IT手艺的成长，也是今朝功率半导体器件的根本材料;
第二代: GaAs、InP等化合物半导体资料,首要用于微波器件、射频等光电子范畴;
第三代: SiC、GaN等宽禁带资料,将来在功率电子、射频通讯等范畴很是有利用远景。
不控器件:典范器件是电力二极管,首要利用于低频整流电路 ;
半控器件:典范器件是晶闸管,又称可控硅,普遍利用于可控整流、交换调压、无触点电子开关、逆变及变频等电路中,利用处景多为低频;
全控器件:利用范畴最广,典范为GTO、GTR、 IGBT、 MOSFET ,普遍利用于产业、汽车、轨道牵引、家电等各个范畴。
GTO :门极可关断晶闸管
GTR :电力晶体管
IGBT :绝缘栅双极性晶体管
MOSFET :金属氧化物半导体场效应晶体管
汽车范畴及大局部产业范畴今朝最常用的全控器件，全控器件的根基利用处景能够用上面这张表示图归纳综合。
功率半导体器件分类：上文先容的几种全控器件,此中GTO是晶闸管的派生器件,首要利用在兆瓦级以上的大功率场所,咱们较少触及,先会商别的几种。
GTR(电力晶体管) :电路标记和通俗的三极管分歧,属于电流节制功率器件, 20世纪80年月以来在中小功率规模内逐步代替GTO。
GTR特色光鲜,耐高压、大电流、饱和压下降是其首要利益;但是错误谬误也很较着,驱动电流较大、耐浪涌电流才能差、易受二次击穿而破坏,驱动电流大间接决议其不合适高频范畴的利用。
MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) : 望文生义,电场节制是它与GTR最较着的区分,特征是输出阻抗大,驱动功率小,开关速率快,任务频次高,是否是完善填补了GTR的缺点?
那MOS能不能完整替换GTR呢?谜底是不能, MOSFET典范参数是导通阻抗，直观懂得,耐压做的越大,芯片越厚,导通电阻越大,电流才能就会下降,因此不能统筹高压和大电流就成了MOS的短板,但别忘了,这是GTR的利益呀!因而，IGBT降生了。
IGBT因此双极型晶体管为主导元件，以MOSFET为驱动元件的达林顿布局。再看名字“绝缘栅场效应晶体管”就很好记了。
IGBT特色:消耗小，耐高压,电流密度大,通态电压低,宁静任务地区宽,耐打击等。
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