功率電子器件及其應用要求

功率電子器件及其應用要求

功率電子器件大量被應用于電源、伺服驅動、變頻器、電機保護器等功率電子設備。這些設備都是自動化系統(tǒng)中必不可少的,因此,我們了解它們是必要的。
近年來,隨著應用日益高速發(fā)展的需求,推動了功率電子器件的制造工藝的研究和發(fā)展,功率電子器件有了飛躍性的進步。器件的類型朝多元化發(fā)展,性能也越來越改善。大致來講,功率器件的發(fā)展,體現(xiàn)在如下方面:
1. 器件能夠快速恢復,以滿足越來越高的速度需要。以開關電源為例,采用雙極型晶體管時,速度可以到幾十千赫;使用MOSFET和IGBT,可以到幾百千赫;而采用了諧振技術的開關電源,則可以達到兆赫以上。
2. 通態(tài)壓降(正向壓降)降低。這可以減少器件損耗,有利于提高速度,減小器件體積。
3. 電流控制能力增大。電流能力的增大和速度的提高是一對矛盾,目前最大電流控制能力,特別是在電力設備方面,還沒有器件能完全替代可控硅。
4. 額定電壓:耐壓高。耐壓和電流都是體現(xiàn)驅動能力的重要參數(shù),特別對電力系統(tǒng),這顯得非常重要。
5. 溫度與功耗。這是一個綜合性的參數(shù),它制約了電流能力、開關速度等能力的提高。目前有兩個方向解決這個問題,一是繼續(xù)提高功率器件的品質,二是改進控制技術來降低器件功耗,比如諧振式開關電源。
總體來講,從耐壓、電流能力看,可控硅目前仍然是最高的,在某些特定場合,仍然要使用大電流、高耐壓的可控硅。但一般的工業(yè)自動化場合,功率電子器件已越來越多地使用MOSFET和IGBT,特別是IGBT獲得了更多的使用,開始全面取代可控硅來做為新型的功率控制器件。

 


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