常用的功率半導(dǎo)體器件有哪些？具有哪些特點(diǎn)？

本文中，小編將對(duì)功率半導(dǎo)體予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

我們知道功率器件是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，它利用半導(dǎo)體單向?qū)щ姷奶匦?，改變電子裝置中電壓、頻率、相位和直流交流轉(zhuǎn)換等功能。根據(jù)可控性和其他使用因素，功率器件分成了很多種類別，其中常見的分類有：

1、MOS控制晶閘管MCT(MOS Controlled Thyristor)

MCT是一種新型MOS與雙極復(fù)合型器件。MCT是將MOSFET的高阻抗、低驅(qū)動(dòng)圖MCT的功率、快開關(guān)速度的特性與晶閘管的高壓、大電流特型結(jié)合在一起，形成大功率、高壓、快速全控型器件。實(shí)質(zhì)上MCT是一個(gè)MOS門極控制的晶閘管。它可在門極上加一窄脈沖使其導(dǎo)通或關(guān)斷，它由無(wú)數(shù)單胞并聯(lián)而成。

它的特點(diǎn)是：其驅(qū)動(dòng)電路比GTO的驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單;通態(tài)壓降與SCR相當(dāng)，比IGBT和GTR都低。MCT具有高電壓、大電流高輸入阻抗低驅(qū)動(dòng)功率、低通態(tài)壓降、開關(guān)速度快以及開關(guān)損耗小等特點(diǎn)。另外,MCT承受di/dt和du/dt的能力極高,可使其保護(hù)電路得以簡(jiǎn)化。

2、IGCT集成門極換流晶閘管(Intergrated Gate Commutated Thyristors)

IGCT是在晶閘管技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合IGBT和GTO等技術(shù)開發(fā)的新型器件，具有電流大、阻斷電壓高、開關(guān)頻率高、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、低導(dǎo)通損耗等特點(diǎn)。是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導(dǎo)體器件，適用于高壓大容量變頻系統(tǒng)，而且造成本低，成品率高，有很好的應(yīng)用前景。

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)合了晶體管的穩(wěn)定關(guān)斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點(diǎn)。在導(dǎo)通階段發(fā)揮晶閘管的性能，關(guān)斷階段呈現(xiàn)晶體管的特性。

3、集成電力電子模塊IPEM(Intergrated Power Elactronics Modules)

IPEM是將電力電子裝置的諸多器件集成在一起的模塊。它首先是將半導(dǎo)體器件MOSFET，IGBT或MCT與二極管的芯片封裝在一起組成一個(gè)積木單元，然后將這些積木單元迭裝到開孔的高電導(dǎo)率的絕緣陶瓷襯底上，在它的下面依次是銅基板、氧化鈹瓷片和散熱片。在積木單元的上部，則通過(guò)表面貼裝將控制電路、門極驅(qū)動(dòng)、電流和溫度傳感器以及保護(hù)電路集成在一個(gè)薄絕緣層上。IPEM實(shí)現(xiàn)了電力電子技術(shù)的智能化和模塊化，大大降低了電路接線電感、系統(tǒng)噪聲和寄生振蕩，提高了系統(tǒng)效率及可靠性。

4、超大功率晶閘管

晶閘管(SCR)自問(wèn)世以來(lái)，其功率容量提高了近3000倍。近十幾年來(lái)，由于自關(guān)斷器件的飛速發(fā)展，晶閘管的應(yīng)用領(lǐng)域有所縮小，但是，由于它的高電壓、大電流特性，它在HVDC、靜止無(wú)功補(bǔ)償(SVC)、大功率直流電源及超大功率和高壓變頻調(diào)速應(yīng)用方面仍占有十分重要的地位。

該器件獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)是：門-陰極周界很長(zhǎng)并形成高度交織的結(jié)構(gòu)，門極面積占芯片總面積的90%，而陰極面積僅占10%;基區(qū)空穴-電子壽命很長(zhǎng)，門-陰極之間的水平距離小于一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度。上述兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確保了該器件在開通瞬間，陰極面積能得到100%的應(yīng)用。此外，該器件的陰極電極采用較厚的金屬層，可承受瞬時(shí)峰值電流。

超大功率晶閘管的特點(diǎn)包括：

1)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。

2)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。

3)晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。

4)晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。

5)晶閘管導(dǎo)通的條件是陽(yáng)極與陰極間應(yīng)加正向電壓，同時(shí)門極與陰極間也應(yīng)加上適當(dāng)?shù)恼螂妷?。要使已?dǎo)通的晶閘管截止，必須切除陽(yáng)極與陰極間的正向電壓或?qū)⒃撾妷悍聪颉?

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)功率半導(dǎo)體的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。