IGBT屬于功率半導(dǎo)器件中的一種,其具有導(dǎo)通電阻小、頻率高、散熱穩(wěn)定、節(jié)能等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航天航空、電動(dòng)汽車、新能源裝備、消費(fèi)電子、家用電器等領(lǐng)域。在IGBT工作過程中,為防止IGBT的工作溫度過高,出現(xiàn)意外導(dǎo)致?lián)p壞,通常會(huì)安裝一個(gè)NTC熱敏芯片來進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。
功率半導(dǎo)體器件(Power Semiconductor Device)是電力電子裝置實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換、電源管理的核心器件,又稱為電力電子器件(Power Electronic Device),主要功能有變頻、變壓、整流、功率轉(zhuǎn)換和管理等,兼具節(jié)能功效。功率半導(dǎo)體器件被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、電動(dòng)車、軌道交通、工業(yè)控制、發(fā)電與配電等電力電子領(lǐng)域,主要分為功率分立器件、功率集成電路(即Power IC / PIC,又稱為功率IC)和功率模組三類。
為了適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛化與應(yīng)用形式的精密化,功率半導(dǎo)體從結(jié)構(gòu)、技術(shù)、工藝及材料等多方面都有了全面的提升。從功率半導(dǎo)體的發(fā)展路徑來看,更高功率密度,更小的體積,更低的功耗及損耗是其技術(shù)演進(jìn)的重點(diǎn)方向。
結(jié)構(gòu)上,從晶閘管等半控型器件,到門極可關(guān)斷晶閘管GTO、電力雙極型晶體管BJT、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管功率MOSFET為代表的全控型器件,半導(dǎo)體的演進(jìn)過程中經(jīng)過大規(guī)模的基本設(shè)計(jì)更改。例如,IGBT比MOSFET多一層P+區(qū),通過P層空穴的注入能夠降低器件的導(dǎo)通電阻。隨著電壓的增大,MOSFET的導(dǎo)通電阻也變大,因而其傳導(dǎo)損耗比較大,尤其是在高壓應(yīng)用場(chǎng)合中,相較而言,IGBT的導(dǎo)通電阻較小,傳導(dǎo)損耗也相對(duì)較小。
集成調(diào)整上,集成電路的技術(shù)促進(jìn)了器件的小型化和功能化,為發(fā)展高頻電力電子技術(shù)提供了條件。如,功率模塊就可將多個(gè)功率器件封裝在一起,這些器件或集成電路能在很高的頻率下工作,而電路在高頻工作時(shí)能更節(jié)能、節(jié)材,能大幅減少設(shè)備體積和重量。
材料迭代,近年來隨著Si材料電力電子器件逐漸接近其理論極限值,利用寬禁帶半導(dǎo)體材料制造的電力電子器件顯示出比Si更優(yōu)異的特性,給電力電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了新的生機(jī)。相對(duì)于Si材料,使用寬禁帶半導(dǎo)體材料制造新一代的電力電子器件,可以變得更小、更快、更可靠和更高效。這將減少電力電子元件的質(zhì)量、體積以及生命周期成本,允許設(shè)備在更高的溫度、電壓和頻率下工作,使得電子電子器件使用更少的能量卻可以實(shí)現(xiàn)更高的性能。
廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT熱敏芯片,因其精度高(精度可達(dá)±0.5%、±1%、±2%、±3%)、反應(yīng)快速、穩(wěn)定性高,在IGBT模塊中擔(dān)任不可或缺的角色,起到溫度監(jiān)測(cè)、溫度控制的作用。
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