功率半导体发展有悠久的历史,最初能够追溯到1904年法国的实验者A.Nodon创造的首个用作电源线路的半导体元器件——电解整流器。这颇受早期无线通信实验者的喜爱。而随之科技的发展,功率半导体在电子元器件行业的重要程度渐渐突显来,迄今,功率半导体已变成电子元器件电力行业的核心。
图1功率半导体发展历史
功率半导体属于半导体的一个细分行业,是电子元器件行业完成电能变换和线路控制的核心元器件,主要用作电子装置中电压和频率、直流交流变换等,能够分成功率IC和功率分立器件两种。
图2半导体产品类别
图3:功率半导体运作的主要用途
几个重要功率半导体如下所示:
1. 二极管
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)做成的1种电子元器件。它具备单向导电性能,即给二极管阳极和阴极添加正方向电压时,二极管导通。当给阳极和阴极添加反方向电压时,二极管断开。所以,二极管的导通和断开,则等同于开关的连接与断开。
图4二极管产品图片
2. 晶闸管模块
晶闸管模块设计用作在高电流和高电压下运作,同时一般用作AC电流到DC电流的整流和AC电流到不一样幅度或频率的整流。我们一般将晶闸管模块分成下列几组:可控硅整流器(一般称为晶闸管模块)和栅极关断晶闸管模块(GTO),它们是高功率器件。
图5晶闸管模块产品图片
3. MOSFET
MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)通称金氧半场效晶体管,是1种能够普遍使用在模拟电路和数字线路的场效应晶体管。MOSFET能够完成较大的导通电流,导通电流能够做到上千安培,同时能够在较高频率下运行能够做到MHz乃至几十MHz,但元器件的耐压能力一般。所以MOSFET能够普遍的运行于开关电源、镇流器、高频感应加热等行业。
图6功率MOSFET产品图片
4. IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor即绝缘栅双极型晶体管)
igbt模块是由BJT和MOSFET构成的复合功率半导体元器件,并且具有MOSFET开关速度高、输入阻抗高、控制功率低、驱动线路简便、开关损耗小的特点和BJT导通电压低、通态电流大、损耗小的特点。因此igbt模块具有MOSFET的开关速度高、输入阻抗高、控制功率低、驱动线路简便、开关损耗小等特点,并且具有BJT导通电压低、通态电流大、损耗小等特点。igbt模块在高压、大电流、高速层面有突显的商品竞争力,现已变成功率半导体主流发展方向。
图7IGBT模块产品图(绝缘栅双极型晶体管)
功率半导体的使用领域范围广,涉及到输电网、风力发电、轨道交通、光伏发电、汽车电子、白色家电等。
图8功率半导体重要用途
上述便是CATELEC西班牙对我国功率半导体行业的概述的介绍,CATELEC西班牙提供整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,绝缘式功率模块、功率组件、分立式功率半导体在内的众多功率电子产品是现CATELEC的主营项目。近期CATELEC产品将部分模块改进为以铜底板安装、增加厚度、增大了模块的散热接触点、大大提高了模块的使用寿命与性能。