浅谈功率电子器件的用途及应用

电力电子技术的核心是电能的变换与控制，常见的有逆变（即直流转交流）、整流（即交流转直流）、变频、变相等。在工程中拓展开来，应用领域非常广泛。但千变万化离不开其核心——功率电子器件。

功率电子器件可分为不控器件、半控器件、全控器件。其用途及应用作以下简明扼要的介绍。

1、不控器件

不能通过控制信号控制其通断的电力电子器件。典型器件如二极管，主要应用于低频整流电路。

2、半控器件

通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。典型器件如晶闸管，又称可控硅，广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电路中，应用场景多为低频。

3、全控器件

通过控制信号既可控制导通，又可控制其关断的电力电子器件。典型器件如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极性晶体管），应用领域最广，广泛应用于工业、汽车、轨道牵引、家电等各个领域。

关于以上这几种全控器件，其中GTO是晶闸管的派生器件，主要应用在兆瓦级以上的大功率场合。

GTR属于电流控制功率器件，且电路符号和普通的三极管一致。20世纪80年代以来在中小功率范围内逐渐取代GTO。GTR特点鲜明，耐高压、大电流、饱和压降低是其主要优点，但是缺点也很明显，如驱动电流较大、耐浪涌电流能力差、易受二次击穿而损坏，驱动电流大直接决定其不适合高频领域的应用。

MOSFET与GTR最为显著的区别就是电场控制。其特性是输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高，那MOS是不是完美弥补了GTR的缺陷？能不能完全替代GTR呢？答案当然是不能。MOS典型参数是导通阻抗，直观理解为耐压做的越大，芯片越厚，导通电阻越大，电流能力就会降低，因此不能兼顾高压和大电流就成了MOS的短板。

接下来就要特别讲讲IGBT了。IGBT是以双极型晶体管为主导元件,以MOS为驱动元件的达林顿结构。其特点是不仅损耗小、耐高压、电流密度大、通态电压低、安全工作区域宽、耐冲击，而且开关频率高、易并联、所需驱动功率小、驱动电路简单、输入阻抗大、热稳定性好。IGBT的应用领域正迅速扩大，逐步取代GTR、MOSFET的市场。

以上就是小编要分享的所有内容了，大家有问题可以留言给我们哦~

声明：本文内容来源于网络，仅作学习与交流，所有观点属于原作者，不代表对该观点表示支持或赞同，如有侵犯到您的权利，请及时联系我们删除。

工业40时代 PLC需要更纤薄更低耗的继电器

工业4.0时代 PLC需要更纤薄更低耗的继电器

日期： 2021-08-26

来源：Excelpoint

随着“工业4.0”在全球范围内引发了新一轮工业转型竞赛，许多国家都在工业自动化领域逐步发力，拥抱智能化时代。作为该领域应用广泛且最重要的控制元件之一，继电器被赋予了更为艰巨的“使命”，既要尽可能小型化，又得保持高性能和高可靠性。

深耕工控领域多年的技术型分销商Excelpoint世健的产品经理Wilson Wang表示，有别于传统的工业用继电器，工业自动化行业对电子继电器往往有着更严格的要求，包括集成度高、负载能力强、功耗低、稳定性好等等。他推荐了欧姆龙电子部件公司的G6DN系列功率继电器。这款产品能很好地满足当今市场需求，可用于工业自动化设备内部PCB板上，实现高电流切换5A(AC250V、DC30V)及交叉双触点实现高可靠性。目前，该款继电器有标准型（G6DN-1A）、L型(G6DN-1A-L)和SL型(G6DN-1A-SL)三种型号，其中的G6DN-1A-SL DC24是最新款，也是通用型。

图1：欧姆龙G6DN系列继电器

相比普通工业用继电器，G6DN系列继电器更为纤薄，仅5mm宽，且尺寸小巧，这使得它可用于密集封装。

图2：欧姆龙G6DN系列继电器尺寸示意图

其用途规格符合EN61010-1以及EN61010-2-201需求（强化绝缘CTI600V以上，且额定绝缘电压为300V）；同时，它还具有低功耗的优势（110mW）。客户可以根据需要，自行选择合适的型号。

图3：G6DN系列继电器性能参数

接下来，Wilson重点介绍了G6DN系列继电器在可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称 “PLC”）上的应用。可编程控制器是一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置，被公认为现代工业自动化的“三大支柱”之一。它采用可编程的存储器来执行操作指令，通过数字或模拟输入和输出接口，控制机械设备或生产过程。

PLC的输出电路有继电器输出、MOS管和三极管输出等。采用欧姆龙G6DN系列继电器输出，就可以带不同的交流、直流负载。其最大开关电流达到5A，在带感性负载以及带浪涌的负载上，都有着良好的表现，所以能很好地提升产品性能，延长使用寿命。

图4：PLC示意图

除了PLC之外，G6DN系列继电器还可以用在民用设备、FA设备、楼宇自动化设备等。在需要各种阀门、电机、接触器的切换，外部输出、报警输出，电源切换等的情况下，它也可以发挥大用途。

Wilson进一步表示，“亚太区领先的电子元器件分销商Excelpoint世健在整条PLC信号链上都可提供优质的产品，除了继电器之外，还能提供信号采集芯片，包括运放、ADC、DAC、电源管理、通信接口等。同时，世健专业的技术团队也可以给予技术支持，已有成功案例。”

图5：世健可提供PLC全信号链产品

当今社会，随着科技的飞速发展，电子设备技术也在不断进步，各类电子设备都在趋于智能化和小型化。同样的，对于广泛应用于电力保护、工业自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中的功率继电器而言，实现其小型化、高性能也是大势所趋。欧姆龙继电器G6DN系列凭借其小体积、高稳定性、低功耗等特色，助力客户更好地完成产品设计，在工业自动化行业赢得了良好的口碑。

关于世健——亚太区领先的元器件授权代理商

世健是完整解决方案的供应商，为亚洲电子厂商包括原设备生产商(OEM)、原设计生产商(ODM)和电子制造服务提供商(EMS)提供优质的元器件、工程设计及供应链管理服务。

世健与供应商及电子厂商紧密协作，为新的科技与趋势作出定位，并帮助客户把这些最先进的科技揉合于他们的产品当中。集团分别在新加坡、中国及越南设有研发中心，专业的研发团队不断创造新的解决方案，帮助客户提高成本效益并缩短产品上市时间。世健研发的完整解决方案及参考设计可应用于工业、无线通信及消费电子等领域。

世健是新加坡的主板上市公司，总部设于新加坡，拥有约650名员工，业务范围已扩展至亚太区40多个城市和地区，遍及新加坡、马来西亚、泰国、越南、中国、印度、印度尼西亚、菲律宾及澳大利亚等十多个国家。世健集团在2020年的年营业额超过11亿美元。1993年，世健在香港设立区域总部——世健系统（香港）有限公司，正式开始发展中国业务。目前，世健在中国拥有十多家分公司和办事处，遍及中国主要大中型城市。凭借专业的研发团队、顶尖的现场应用支持以及丰富的市场经验，世健在中国业内享有领先地位。

版权声明： 本站内容除特别声明的原创文章之外，转载内容只为传递更多信息，并不代表本网站赞同其观点。转载的所有的文章、图片、音/视频文件等资料的版权归版权所有权人所有。本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如涉及作品内容、版权和其它问题，请及时通过电子邮件或电话通知我们，以便迅速采取适当措施，避免给双方造成不必要的经济损失。联系电话：010-82306116；邮箱：aet@chinaaet.com。

相关问答

[最佳回答](1)新公司创立者的科技素养好,纸电池技术有创新性和独特性,企业具备竞争优势(2分)(2)纸电池市场前景广阔:第一,纸电池应用领域广、使用寿命...

谢邀。面对一些泊车环境较复杂的情况,连老司机都会感到头疼。但如果爱车配置了自动泊车功能,是不是一切都变得非常轻松简单呢?今天,小编就给大家精心挑选了3...