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什么是复合型电力电子器件?它们有哪些产品?
  发布时间:2017-01-10   
   问题:什么是复合型电力电子器件?它们有哪些产品?

  回答如下:

  (1)绝缘门极双极型晶体管——IGBT

  IGBT可视为双极型大功率晶体管GTR与功率场效应晶体管mosFET的复合。通过施加正向门极电压形成沟道、提供晶体管基极电流使IGBT导通;反之,若提供反向门极电压则可消除沟道、使IGBT因流过反向门极电流而关断。IGBT集GTR通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、开关损耗低、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身,因此备受人们青睐。它的研制成功为提高电力电子装置的性能,特别是为逆变器的小型化、高效化、低噪化提供了有利条件。

  (2)集成门极换流晶闸管——IGCT

  IGCT集成门极换流晶闸管是常规可关断晶闸管GTO的替代品。与常规GTO晶闸管相比,它具有许多优良的特性,例如,不用缓冲电路能实现可靠关断、存贮时间短、开通能力强、关断门极电荷少和应用系统(包括所有器件和外围部件如阳极电抗器和缓冲电容器等)总的功率损耗低等。

  IGCT的开通和关断能力远比GTO优良。在实际应用中,GTO主要受到开关特性的限制。IGCT之所以具有上述这些优良特性,是因为在器件结构上对GTO采取了一系列改进措施。其中IGCT的门极和阴极之间的电感仅为常规GTO的1/10。

  IGCT的另一个特点是有一个引线电感极小的门极驱动电路与管芯集成在一起。引线电感量可以减小到GTO的1/100。在大功率MCT未问世以前,IGCT是高功率高电压低频变流器的优选功率器件之一。

  (3)MOS控制晶闸管——MCT

  MCT是由功率场效应晶体管MOSFET与晶闸管SCR复合而成的新型器件。每个MCT器件由成千上万的MCT元胞组成,而每个元胞又是由一个PNPN晶闸管、一个控制MCT导通的MOSFET和一个控制MCT关断的MOSFET组成。MCT既具备功率MOSFET输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快的特性,又兼有晶闸管高电压、大电流、低压降的优点。通态压降不过是IGBT或GTR的1/3,而开关速度则超过GTR。MCT具有很强的导通di/dt和阻断dV/dt能力,其值高达2000A/ s 和2000V/ s。其工作结温亦高达150~200℃。与MOS控制晶闸管(MCT)同类的器件还有:基极电阻控制晶闸管(BRT)及射极开关晶闸管(EST)。

  (4)电子注入增强栅晶体管——IEGT

  IEGT在芯片设计上除了采用IGBT的元胞结构外还使用了“电子注入增强效应",较好地解决了大电流、高耐压的矛盾,因此它兼有IGBT和GTO两者的某些优点:低的饱和压降,宽的安全工作区(吸收回路容量仅为GTO的1/10左右),低的栅极驱动功率(比GTO低2个数量级)和较高的工作频率。加之该器件采用了平板压接式结构,可望有较高的可靠性。

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