電力半導(dǎo)�模塊是分�半導(dǎo)體器�的經(jīng)一步發(fā)�,它是現(xiàn)代電力電子設(shè)備的主要器件。電力電子半�(dǎo)體器件在�(xiàn)代電力電子技�(shù)中占�(jù)著重要的地位,它正向高頻�、大功率化、智能化和模塊化方向�(fā)�,其中模塊化�(yīng)用更為深入。電�半導(dǎo)體模��(chǎn)品廣泛用于建�、通信、電�、電�、化�、機(jī)械等�(lǐng)��
a) 使用�(huán)境應(yīng)無劇烈振�(dòng)和沖擊,�(huán)境介�(zhì)中應(yīng)無腐蝕金�,破壞絕緣的雜質(zhì)和氣氛;
b) 模塊的工作溫度:晶閘�-40℃~+125�,整流管-40℃~+150℃(均為�(jié)溫)�(huán)境相�(duì)濕度�85%,海�1000米以��
c) 模塊采用�(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí),風(fēng)速應(yīng)�6�/�,環(huán)境溫�-40℃~+40�,水冷模塊水流量不小�4×103ml/min,�(jìn)水溫度:-5℃~35��
1� 短路電流保護(hù)�
2� 阻容吸收回路作過壓保�(hù)�
3、門極觸�(fā)特性,�(yīng)滿足�
4、使用頻��
5� 溫度保護(hù)�
1、體積小
2、外殼與電極絕緣
3、可靠性高
4、安裝方�
(1) 電力電子半導(dǎo)體模塊化�
模塊�,按最初的定義是把兩�(gè)或兩�(gè)以上的電力半�(dǎo)體芯片按一定的電路�(jié)�(gòu)相聯(lián)�(jié),用RTV、彈性硅凝膠、環(huán)氧樹脂等保護(hù)材料,密封在一�(gè)絕緣的外殼內(nèi),并且與�(dǎo)熱底板相絕緣而成��
自從模塊原理引入電力電子技�(shù)�(lǐng)域以�,已開發(fā)和生�(chǎn)出多種內(nèi)部電路相�(lián)接形式的電力半導(dǎo)體模�,諸如雙向晶閘管、電力MOSFET以及絕緣柵雙極型晶閘�(IGBT)等模�,使得模塊技�(shù)得以更快的發(fā)��
伴隨著MOS�(jié)�(gòu)為基�(chǔ)的現(xiàn)代半�(dǎo)體器件研�(fā)成功,人們把器件芯片與控制電�、驅(qū)�(dòng)電路、過�、過�、過熱和欠壓保護(hù)電路以及自診斷電路組合起�,密封裝在同一絕緣外殼�(nèi)稱之為智能化電力半導(dǎo)體模�,即IPM�
為了提高整�(gè)系統(tǒng)的可靠�,以適應(yīng)電力電子技�(shù)向高頻化、小型化、模塊化方向�(fā)�。在IPM的基�(chǔ)上,再增加一些逆變器的功能,使逆變電路(IC)的所有器件以芯片形式封裝在一�(gè)模塊�,便成為用戶專用電力模塊(ASPM),這樣的模塊更有利于高頻化�
為了能使邏輯電平為幾�、幾毫安的集成電路IC與幾百伏、幾千伏的電力半�(dǎo)體器件相集成,以滿足電力事業(yè)的發(fā)�,人們采用混合封裝方法制造出能適�(yīng)于各種場(chǎng)合的集成電力電子模塊(IPEM)�
(2) 智能晶閘管模塊:
晶閘管智能模塊ITPM(Intelligent Thyristor Power Mudule),是把晶閘管主電路和移相觸發(fā)系統(tǒng)以及過電�、過電壓保護(hù)、傳感器等共同封裝在一�(gè)塑料外殼�(nèi)制成�,使有關(guān)電路成為了一�(gè)整體。該晶閘管是電流控制型電力半�(dǎo)體器�,需要大的脈沖觸�(fā)功率才能�(qū)�(dòng)晶閘�,該模塊做起來具有一定難��
(3) IGBT智能模塊�
80年代,絕緣柵雙極晶體管IGBT器件研發(fā)成功。由于IGBT器件具有電壓型驅(qū)�(dòng)、驅(qū)�(dòng)功率小、開�(guān)速度�、飽和壓降低以及可耐高電壓、大電流等一系列�(yīng)用上的優(yōu)�(diǎn),并可用IC來實(shí)�(xiàn)�(qū)�(dòng)和控制,�(jìn)而發(fā)展到集成IGBTA芯片、快速二極管芯片、控制和�(qū)�(dòng)電路、過�、過流、過熱和欠壓保護(hù)電路,箱位電路以及自診斷電路等封裝在同一絕緣外殼�(nèi),具有智能化的IGBT模塊(IPM)。它為電力電子逆變器的高頻�、小型化、高可靠性和高性能�(chuàng)造了器件基礎(chǔ)�
(4) 通信電源模塊�
�(xiàn)今電力電子技�(shù)在電源模塊中�(fā)展的趨勢(shì)是低電壓、大電流。在次級(jí)整流電路中選用同步整流技�(shù)成為一種高�、低損耗的方法。由于功率MOSEFT的導(dǎo)通電阻很�,能提高電源效率,因而在采用隔離Buck電路的DC/DC變換器中已開始應(yīng)�。同步整流技�(shù)是通過控制功率MOSEFT的驅(qū)�(dòng)電路,實(shí)�(xiàn)整流功能的技�(shù)。一般驅(qū)�(dòng)頻率固定,大約可�(dá)200kHz以上,門限驅(qū)�(dòng)可以采用交叉�(Crosscoupled)或外加驅(qū)�(dòng)信號(hào)配合死區(qū)�(shí)間控制實(shí)�(xiàn)。同步整流技�(shù)不僅提高了電源效�,而且給通信電源模塊帶來了新的�(jìn)�,使得同步整流成為一種主流電源技�(shù),應(yīng)用于廣泛的工�(yè)生產(chǎn)�(lǐng)��