功率半导体是指什么?

功率半导体是指什么?,第1张

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解析:

“power semiconductor device”和“power integrated circuit(简写为power IC或PIC)”直译就是功率半导体器件和功率集成电路。

在国际上与该技术领域对应的最权威的学术会议就叫做International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs,即功率半导体器件和功率集成电路国际会议。

“power”这个词可译为动力、能源、功率等,而在中文里这些词的含义不是完全相同的。由于行业的动态发展,“power”的翻译发生了变化。

从上世纪六七十年代至八十年代初,功率半导体器件主要是可控硅整流器(SCR)、巨型晶体管(GTR)和其后的栅关断晶闸管(GTO)等。它们的主要用途是用于高压输电,以及制造将电网的380V或220V交流电变为各种各样直流电的中大型电源和控制电动机运行的电机调速装置等,这些设备几乎都是与电网相关的强电装置。因此,当时我国把这些器件的总称———power semiconductor devices没有直译为功率半导体器件,而是译为电力电子器件,并将应用这些器件的电路技术power electronics没有译为功率电子学,而是译为电力电子技术。与此同时,与这些器件相应的技术学会为中国电工技术学会所属的电力电子分会,而中国电子学会并没有与之相应的分学会;其制造和应用的行业归口也划归到原第一机械工业部和其后的机械部,这些都是顺理成章的。实际上从直译看,国外并无与电力电子相对应的专业名词,即使日本的“电力”与中文的“电力”也是字型相同而含义有别。此外,当时用普通晶体管集成的小型电源电路———功率集成电路,并不归属于电力电子行业,而是和其他集成电路一起归口到原第四机械工业部和后来的电子工业部。

20世纪80年代以后,功率半导体行业发生了翻天覆地的变化。功率半导体器件变为以功率金属氧化物半导体场效应晶体管(功率MOSFET,常简写为功率MOS)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路(power IC,常简写为PIC)为主。

这一转变的主要原因是,这些器件或集成电路能在比以前高10倍以上的频率下工作,而电路在高频工作时能更节能、节材,能大幅减少设备体积和重量。尤其是集成度很高的单片片上功率系统(power system on a chip,简写PSOC),它能把传感器件与电路、信号处理电路、接口电路、功率器件和电路等集成在一个硅芯片上,使其具有按照负载要求精密调节输出和按照过热、过压、过流等情况自我进行保护的智能功能,其优越性不言而喻。国际专家把它的发展喻为第二次电子学革命。

电力电子器件又称为功率半导体器件,主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。

功率半导体器件通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上。

功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备。

扩展资料

电力电子器件正沿着大功率化、高频化、集成化的方向发展。

80年代初期出现的 MOS功率场效应晶体管和功率集成电路的工作频率达到兆赫级。集成电路的技术促进了器件的小型化和功能化。这些新成就为发展高频电力电子技术提供了条件,推动电力电子装置朝着智能化、高频化的方向发展。

80年代发展起来的静电感应晶闸管、隔离栅晶体管,以及各种组合器件,综合了晶闸管、 MOS功率场效应晶体管和功率晶体管各自的优点,在性能上又有新的发展。

参考资料来源:百度百科-电力电子器件

mosfet和igbt的区别如下:

1、结构以及应用区别

从结构上来讲,以N型沟道为例,IGBT与MOSFET的区别在于MOSFET的衬底为N型,IGBT的衬底为P型;从原理上说IGBT相当于一格MOSFET与BIpolar的组合,通过背面P型层空穴降低器件的导通电阻,但同时也会引入一些拖尾电流问题。

从产品上来说,IGBT一般用在高压功率产品上,从600V到几千伏都有,MOSFET应用电路则从十几伏到一千左右。

2、工作原理的区别

对于MOSFET来说,仅由多子承担的电荷运输没有任何存储效应,所以很容易实现极端的开关时间。PowerMosfet的开关的高频特性十分优秀,所以可以用在高频场和,在低电压工作状态下,开关管动作损耗远低于其他组件,但是缺点是在高压状态下,压降高,并且随着电压等级的增大,导通电阻也变大。

因而其传导损耗比较大,尤其是在高电压应用场合。IGBT是其耐压比较高,压降低,功率可以达到5000w,IGBT开关频率在40-50k之前,开关损耗也比较高,并且会出现擎柱效应。

3、驱动电路区别

IGBT输入电容要比MOS大,因此需要更大电压驱动功率,mosfet一般在高频且低压的场合应用,即功率<1000W及开关频率>100kHZ,而IGBT在低频率高功率的场合表现较好。

简介

MOS管即MOSFET,中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。MOSFET又可分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。

IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。


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