igbt是一种新型的半导体器件,自从问世以来在自动控制领域,诸如各类变频器、自动化设备、航天科技领域、电动汽车、高铁、煤矿电力、逆变器、电焊机、电影放映机以及大型医疗设备等都使用这个器件。
在家电行业从高档自动电饭煲、电磁炉、变频空调机、调温养生壶、高档调温电磁锅等等都离不开igbt这个半导体器件。
把交流电变成直流电,这个过程称为:整流。整流技术早在八十年代已经基本成熟。把直流电变成交流电,这一过程称为:逆变。
早在八十年代逆变技术依靠的是可控硅,俗称的晶闸管。其原理是将一直流电源加在可控硅的阳极和阴极上,通过另一个触发电路加在可控硅的控制集上,通过调整可控硅控制极上的导通时间,来决定直流电的通断,从而实现把直流电变成交流电的逆变。
另一个方案是将直流电加在晶体三极管上,俗称开关管。将直流电压加在开关管的集电极和发射极上,通过调节基极上的电位,来控制开关管的导通与关闭,从而实现把直流变成交流的逆变过程。
无论是可控硅技术还是开关管通断,都由于这些器件存在着自身电阻大即饱和压降大等特点,因为饱和压降是指在接通电路时自身会产生很大的电压降,随之带来的是产生大量的热。
同时也因为开关三极管的输入电阻小,需要很大的激励和推动电流,所以无论是可控硅还是开关三极管,对前一级电路有着很高的要求。
由于半导体材料自身的特性,即输入电阻小,饱和压降大的缺陷,使得在大功率输出方面限制了其应用范围。所以在很长的一段时间内,电流的逆变技术没有取得大的突破。
在八十年代后期,一只新型半导体器件横空出世,一举解决了前面出现的这些问题,这只半导体器件具有输入阻抗高,输出阻抗低的特点,克服了先前半导体的缺陷,这个半导体器件就是igbt。
说起芯片的话,大家都知道,这是一个很重要的技术。技术含量非常的高。之前我们国家的芯片主要的话还是进口的比较多。最近两年随着科技的发展和国家大力支持,我们国内也有很多公司可以拥有IGBT第三代半导体的整套技术,可以自己上产,那么在有这些能力的上市公司有多少呢,大概是有20多家公司的话有这个能力。和技术可以做得到。
比如三安光电这家公司,就有这个能力。三安光电这家公司是国内成立最早的全色系列高亮度发光二极管外延及芯片生产厂家。一直从事半导体的研发生产和销售。
闻泰科技这个公司是,是智能终端ODM的企业龙头,也是拥有IGBT第三代半导体的研发能力,也有成熟的技术。产能一直在提升,公司对这块业务的投资也非常的大,一直在研发这块的技术。也是半导体公司的行业龙头。
台基股份公司。公司一直积极布局IGBT,固态脉冲开关及第三代半导体等前沿领域的研发,目前已经拥有很多项专利。产能也逐步上升。是中国功率半导体器件的主要制造商之一。公司产品应用于金属熔炼,工业加热,电机调速,软启动等等。以品种齐全质量可靠,服务诚信享誉和畅销全国,并且销往欧美,韩国,台湾,及东南亚国家和地区。是一家很不错的上市公司。
除了这些公司的话,也还有不少公司也是有这个能力和技术的,比如士兰微这家公司也有成熟的技术。可以生产6英寸的硅基氮化镓集成电路芯片生产线,而且还涵盖材料生长、器件研发、GaN电路研发、封装、系统应用的全技术链。 也是一家实力非常强的公司。
IGBT(绝缘栅双极型晶体管),是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。
IGBT的工作原理和作用通俗易懂版:
IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。
IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。
IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。
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