什么是功率器件,具有什么特性

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描述

  功率器件被称为功率电子器件,即具有处理高电压和高电流能力的功率型半导体器件。它是电子部件和电子设备-发电机的统称。功率放大是晶体管的电流控制效果或FET的电压控制功能,以将电源转换为根据输入信号变化的电流。它主要由电子元器件行业、半导体分立器件和集成电路页面组成。电力电子用于电力电子设备,如电源、伺服驱动器、变频器、电机保护器等。

  优势:

  1.设备可以快速恢复,以满足越来越高的速度需求

  2.同质压降降低

  3.电流控制能力提高

  4.额定耐压大

  5.温度和功率

  功率器件是电子器件中功率转换和电路控制的核心,主要包括二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT;其中,低频二极管和晶闸管主要用于整流,如晶闸管则主要用于直流输电领域。MOSFET高频低功率,主要应用于开关电源、通信电源、影视扬声器电源等中低压高频领域。其中,IGBT具有宽频率、宽功率,目前主要应用于新能源汽车、光伏风电、充电桩、工业控制、消费电子快速充电等行业,也是价值含量最高、技术壁垒最高的功率器件。

  目前,功率半导体器件主要基于三种材料:Si,SiC和GaN。

  硅功率器件是主流,最重要的原因是成本。Si材料的击穿电压是三者中最低的,而SiC和GaN是宽带隙半导体材料,具有较高的带隙和较高的击穿电压。

  高击穿电压的特性使得SiC和GaN在大功率和超高压控制中的应用更具前景。但由于产业链协调发展阶段不同,与成熟的硅产业链相比,SiC和GaN在技术水平和供应规模上远不及Si材料,这使得SiC和GaN在成本上难以与Si行业竞争。它们只能应用于某些特定的、非成本优先的特殊领域。一般来说,SiC和GaN器件主要用于高压和高频电路。

  就特性而言,功率器件可分为可控和不可控。不受控制的设备无法控制信号流;可控设备可分为部分可控和完全可控。晶闸管大多是部分可控器件(注:完整的晶闸管系列也有完全可控型),而MOSFET、IGBT和BJT可以根据需要完全实现信号控制。

  由SiC材料制成的MESFET、MOSFET、JFET、BJT等元件的工作温度可达500°C以上,可提供在极端环境下工作的电子系统;由于其高饱和电子速度和高临界击穿场强,也是微波和高频元件的良好材料;由SiC材料制成的各种类型的MOS器件在耐压指数和温度指数方面已经达到了硅MOS器件无法达到的水平,是非常重要的功率器件类型。随着SiC材料的成长和器件制造技术的不断成熟,越来越多的SiC电子产品将进入应用领域。

  功率器件几乎应用于所有电子制造行业,包括笔记本电脑、PC、服务器、显示器和计算机领域的各种外围设备;手机、电话机等终端和办公设备在网络通信领域。

  综合雪球、与非网整合

  审核编辑:郭婷

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