什么是半导体功率器件?

什么是半导体功率器件?,第1张

功率半导体器件,嘿嘿,本人的本行。功率半导体器件,以前也被称为电力电子器件,简单来说,就是进行功率处理的,具有处理高电压,大电流能力的半导体器件。给个数量吧,电压处理范围从几十V~几千V,电流能力最高可达几千A。典型的功率处理,包括变频、变压、变流、功率管理等等。

早期的功率半导体器件:大功率二极管、晶闸管等等,主要用于工业和电力系统(正因如此,早期才被称为电力电子器件)

后来,随着以功率MOSFET器件为代表的新型功率半导体器件的迅速发展,现在功率半导体器件已经非常广泛啦,在计算机、通行、消费电子、汽车电子为代表的4C行业(computer、communication、consumerelectronics、cartronics),功率半导体器件可以说是越来越火,现在不是要节能环保吗,低碳生活,那就需要对能量的处理进行合理的管理,power是啥?通俗的理解不就是功率P=IV吗,所以就需要对电压电流的运用进行有效的控制,这就与功率器件密不可分!功率管理集成电路(PowerManagementIC,也被称为电源管理IC)已经成为功率半导体器件的热点,发展非常迅速噢!

功率半导体器件,在大多数情况下,是被作为开关使用(switch),开关,简单的说,就是用来控制电流的通过和截断。那么,一个理想的开关,应该具有两个基本的特性:

1,电流通过的时候,这个理想开关两端的电压降是零

2,电流截断的时候,这个理想开关两端可以承受的电压可以是任意大小,也就是0~无穷大

因此,功率半导体器件的研究和发展,就是围绕着这个目标不断前进的。现在的功率半导体器件,已经具有很好的性能了,在要求的电压电流处理范围内,可以接近一个比较理想的开关。

好了,扯了这么多,举几个功率半导体器件的例子吧,刚才已经说了,功率二极管,晶闸管,还有功率BJT(就是功率双极型晶体管)这些都是第一代产品了,比较老的了,第二代是以功率MOSFET为代表的新型功率半导体器件,如VDMOS、LDMOS,以及IGBT。

VDMOS即(verticaldouble-diffusionMOSFET)是纵向器件,多用于分立器件;LDMOS即(Lateraldouble-diffusionMOSFET),是横向器件,其三个电极均在硅片表面,易于集成,多用于功率集成电路领域。IGBT即(InsulatedGateBipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管),可以看作是功率MOS和功率BJT的混合型新器件。IGBT目前非常火啊,国内才刚刚起步,大量需要IGBT的高技术人才,这个有钱途的。

扯了好多啊,先就这么多吧,要细说的话,可以说一天。希望我的回答对你有帮助,一字一句都是原创,望采纳

二极管的基本特性就是单向导电性。检修测量时通过两个方向的截止和导通情况来判断是否损坏。二极管的主要参数有反向电压、持续正向电流、正向导通电压、耗散功率和反向恢复时间(决定适用工作频率)。不同型号的二极管,维修替换时要全面考虑这些参数,用于替换的元件参数须与元件参数相同或高出原件。

二极管的正向压降使用数字万用表的二极管测试挡可以测出,一般在0.4~0.8V之间,肖特基二极管的导通电压可以低至0.2V,在需要低电压降的场合大量应用,维修时选择替换型号尤其要引起注意。

三极管是电流控制型半导体器件,是透过基极的小电流来控制集电极相对大电流的元件。三极管有三个工作状态:截止状态、放大状态和饱和状态。因为运算放大器的广泛使用,在工控电路板中使用三极管用作模拟放大的电路已不多见,三极管的最常见用法是使用它的饱和截止状态做开关信号驱动。

场效应管的外观封装和三极管相同。场效应管属于电压控制型半导体器件,即通过控制栅极和源极电压大小来控制漏极和源极的导通情况,场效应管的栅极输入阻抗非常高。根据结构的不同,场效应管又分为P沟道和N沟道两种类型。

维修时,需要关注的几个场效应管的主要参数如下。

V DSS (漏-源电压):场效应管工作时,漏极-源极之间的电压应低于此电压;

V GS (栅极-源极电压):在栅极和源极所加控制电压的极限;

I D (漏极持续电流):场效应管导通时,漏极能持续通过的最大电流;

R DS ( ON ) (漏-源通态电阻):当漏极和源极导通后,它们之间的电阻值;

VGS(TO)栅-源阈值电压:既要使场效应管导通,加在栅极和源极之间的最小电压。

晶闸管也称可控硅,也是电流型控制半导体器件,如图1.39(a)所示,控制极和阴极之间的电阻比较小,通过施加控制极G和阴极K之间的电流来控制阳极A和阴极K之间的导通。晶闸管的特点是“一触即发”,就是在G和K之间加上电流后,A和K导通,即使去除G和K之间的电流,阳极和阴极也会维持导通。如果要关断A和K,就要断开加在A上的电压或减小A、K之间的回路电流至足够小才行。


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