開關電源之功率半導體器件性能
早在上世紀末,Infineon公司推出了冷mos管,它采用“超級結”(Super-Junction)結構,又稱超結功率MOSFET。工作電壓在600V~800V,通態(tài)電阻幾乎降低了一個數(shù)量級,仍保持開關速度快的特點,是一種有發(fā)展前途的高頻功率半導體電子器件。
就在這種很有前途的高頻功率半導體電子器件IGBT剛出現(xiàn)時,電壓、電流額定值只有600V、25A。很長一段時間內(nèi),耐壓水平限于1200V~1700V,經(jīng)過長時間的探索研究和改進,現(xiàn)在IGBT的電壓、電流額定值已分別達到3300V/1200A和4500V/1800A,高壓IGBT單片耐壓已達到6500V,一般IGBT的工作頻率上限為20kHz~40kHz,基于穿通(PT)型結構應用新技術制造的IGBT,可工作于150kHz(硬開關)和300kHz(軟開關),大大提高了應用性能。
我們看到的IGBT技術進展實際上是通態(tài)壓降,快速開關和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結構形式的不同,IGBT在20年歷史發(fā)展進程中,分別是穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、軟穿通(SPT)型、溝漕型和電場截止(FS)型。
碳化硅SiC是功率半導體器件晶片的理想材料,其優(yōu)點是:禁帶寬、工作溫度高(可達600℃)、熱穩(wěn)定性好、通態(tài)電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等,有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導體電子元器件。由此我們不難看出碳化硅將是21世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料,它的出現(xiàn)將大大改進我們原有的產(chǎn)品設計性能。
保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開關電源。
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