新型电力电子器件应用新型电力电子器件|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

新型电力电子器件

一、双向晶闸管

双向晶闸管是一种五层三端的硅半导体闸流元件。其结构从外观上和普通晶闸管一样，也有螺栓式和平板式两种结构，其特点与普通晶闸管相同。双向晶闸管外部也有三个电极，其中两个主电极分别为 T1 极和 T2 极，还有一个门极 G，门极是和 T2 极在同一侧引出的。双向晶闸管的内部结构有五层（NPNPN)，其核心部分集成在一块单晶片上，相当于两个门极接在一起的普通晶闸管反并联。

二、逆导晶闸管

在逆变电路和直流斩波电路中，常常要将晶闸管和二极管反并联使用，逆导晶闸管就是根据这一要求发展起来的器件。它是将普通晶闸管和整流二极管制作在同一管芯上，且中间有一隔离区的功率集成元件。逆导晶闸管不具有承受反向电压的能力，一旦承受反压就会导通。与普通晶闸管相比，它具有正向压降小、关断时间短、高温特性好、额定结温高等优点，可用于不需要阻断反向电压的电路。逆导晶闸管的额定电流用分数表示，分子表示晶闸管电流，分母表示二极管电流。如300A/150A。两者的比值应依据使用要求而定，一般为 1～3。

三、快速晶闸管

快速晶闸管的外形、符号和伏安特性与普通晶闸管相同。它包括常规的快速晶闸管和工作在更高频率的高频晶闸管。快速晶闸管的管芯结构和制造工艺与普通晶闸管不同，因而快速晶闸管的开通和关断时间短。例如，普通晶闸管的关断时间为几百微秒，而快速晶闸管为几十微秒，高频晶闸管则为 10μs 左右。而且快速晶闸管的 du/dr 和 di/dr 的耐量也有了明显的提高。快速晶闸管的不足是其电压和电流都不易做高，并且由于工作频率较高，故在选择此类器件时不能忽略其开关损耗。

四、光控晶闸管

光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号来代替电信号对器件进行触发。光控晶闸管的伏安特性和普通晶闸管一样，只是随着光照信号变强其正向转折电压逐渐变低。由于采用了光触发，保证了主电路和触发电路之间的绝缘，并且还可以避免电磁干扰的影响。

五、电力晶体管 GTR

电力晶体管也称巨型晶体管（Giant Transistor，简称 GTR)，是一种双极结型晶体管，它具有大功率、高反压、开关时间短、饱和压降低和安全工作区宽等优点，因此被广泛用；交流电机调速、不停电电源和中频电源等电力变流装置中。电力晶体管的结构同小功率晶体管相似，也是三端三层器件，内部有两个P结，也有 NPN 管和 PNP 管之分，大功率GTR 多为 NPN 型。对于电力晶体管来说多数情况下处于功率开关状态因此对它的要求是要有足够的电压、电流载能力、适当的增益、较高的工作速度和低的功率消耗。

六、可关断晶闸管 GTO

可关断晶闸管也称门极可关断晶闸管，简称 GTO，前已述及的普通晶闸管，其特点是靠门极正信号触发之后，撤掉触发信号亦能维持通态。欲使之关断，必须使正向电流低于维持电流 I，一般要施加以反向电压强迫其关断。这就需要增加换向电路，不仅使设备的体积重量增大，而且会降低效率，可关断晶闸管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶闸管耐压高，电流大等优点，又具有 GTR 的一些优点，如具有自关断能力、频率目前，GTO已达到 3000A、4500V 的容量。可关断晶闸管的主要特点为，既可用门极正向触发信号使其触发导通，又可向门极加负向触发信号使晶闸管关断。可关断晶闸管与普通晶闸管一样，也是 PNPN 四层三端器件。

七、静电感应晶闸管

（Static Induction Thyristor，简称 SITH）是由日本人于 1972 年研发成功的一种新型双极型电力半导体器件。它吸收了场效应器件和双极型器件的优点，使电力电子器件在高速控制和高电压、大电流方面向前迈了一大步。静电感应晶闸管的结构和后面介绍的静电感应晶体管 SIT 类似，均属静电感应器件。所谓静电感应器件，其工作原理是利用电场的作用来开闭电流的通道，使器件导通或关断。

八、功率场效应晶体管（Power MOSFET）

功率场效应晶体管，也称电力场效应晶体管。同小功率场效应晶体管一样，也分结型和绝缘栅型两种类型，只不过通常的功率场效应晶体管主要指绝缘栅型的 MOS型，而把结型功率场效应晶体管称作静电感应晶体管。功率场效应晶体管是一种单极型的电压控制器件，因此它有驱动电路简单、驱动功率小、无二次击穿问题、安全工作区宽以及开关速度快、工作频率高等显著特点。在开关电源、小功率变频调速等电力电子设备中具有其他电力电子器件所不能取代的地位。

九、绝缘栅极双极型马体管（IGBT)

（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称 IGBT）综合了 GTR和 MOSFET 的优点，既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、驱动电路简单、驱动电流小等优点，又具有通态压降小、耐压高及承受电流大等优点，是发展最快而且很有前途的一种复合器件。在电机控制、中频电源、开关电源，以及要求速度快、低损耗的领域，IGBT已逐步取代 GTR 和 MOSFET。

十、2.静电感应晶体管 SIT

（Static Induction Transistor，简称 SIT）是在普通结型场效应晶体管基础上发展起来的单极型电压控制器件，它有源、栅、漏三个电极。其结构可分为平面栅型、埋栅型和准平面型三大类。SIT 与普通的结型场效应晶体管的最大区别就是在沟道中有多子势垒存在，该势垒阻碍着电子从源极向漏极的流动，势垒大小即受栅一源间电压的控制，也受源一漏间电压的控制。SIT 器件的工作原理就是通过改变栅极和漏极电压来改变沟道势垒高度，从而控制来自源区的多数载流子的数量，通过静电方式控制沟道内部电位分布，从而实现对沟道电流的控制。它具有输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好，热稳定性好等一系列优点。其工作频率与功率 MOSFET 相当，功率容量比功率 MOSFET大，目前已被用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功率放大等领域。

嘉晨智能取得电力电子器件导热散热结构专利，能够有效控制发热元器件表面的温度

金融界2024年1月15日消息，据国家知识产权局公告，河南嘉晨智能控制股份有限公司取得一项名为“电力电子器件导热散热结构“，授权公告号CN220342718U，申请日期为2023年7月。

专利摘要显示，本实用新型公开了一种电力电子器件导热散热结构，包括PCBA和铝挤外壳散热器，所述PCBA包括PCB板，所述PCB板上设有n个发热元器件，所述铝挤外壳散热器内设有用于存放所述PCBA的空腔，所述铝挤外壳散热器的开口处连接有盖板；所述铝挤外壳散热器表面贯穿设有与m个与所述发热元器件对应螺纹孔；所述螺纹孔内固定有导热螺丝，所述导热螺丝与所述发热元器件之间填充有导热层。有益效果在于：通过导热层能够将发热元器件表面的热量进行快速传递至导热螺丝，通过导热螺丝将热量传递至铝挤外壳散热器表面，最终散到外面的大气环境中，散热效果好，能够有效控制发热元器件表面的温度，实现对发热元器件进行保护，保护效果好。

本文源自金融界