現代功率模塊及器件應用技術
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- 現代功率模塊及器件應用技術引言
最近20年來,功率器件及其封裝技術的迅猛發展,導致了電力電子技術領域的巨大變化。當今的市場要求電力電子裝置要具有寬廣的應用范圍、量體裁衣的解決方案、集成化、智能化、更小的體積和重量、效率更高的芯片、更加優質價廉、更長的壽命和更短的產品開發周期。在過去的數年中已有眾多的研發成果不斷提供新的、經濟安全的解決方案,從而將功率模塊大量地引入到一系列的工業和消費領域中。
因此,有必要就功率模塊的應用技術,如選型、驅動、保護、冷卻、并聯和串聯以及軟開關電路等,進行一次全面的系列介紹。
1 IGBT和MOSFET功率模塊
1.1 應用范圍
如圖1所示,當前眾多的電力電子電路可由功率MOSFET或IGBT來實現。從上世紀80年代開始,它們先后出現于市場。與傳統的晶閘管相比,它們具有一系列的優點,如可關斷的特性(包括在短路狀態下)、不需要緩沖網絡、控制單元簡單、開關時間短、開關損耗低等。
圖1 功率半導體的應用范圍
現在,電力電子技術不斷地滲透到新的應用領域中,這首先歸功于IGBT和功率MOSFET的迅速發展。同時,它們的應用在其現有的領域內也在不斷地深化。數年前,高耐壓雙極型功率晶體管還被廣泛地應用著。而現在只能在少數例外情況下發現它的蹤影,其位置已幾乎完全被IGBT所取代。 ...