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2017年1月12日的Si功率元件

前言

前言

高科技的Web的「基础知识」将逐渐追加新的「功率元件」相关记事。近年来,以「功率元件(功率器件)」或「功率半导体(功率半导体)」等字眼来表现,并且以低损耗处理大功率为目的的二极体或电晶体等半导体分立(离散式半导体)零件备受瞩目。理由在于需要更高效率及高性能的功率元件来因应「节能化」及「小型化」这个全球都重视的课题。

那么,最近所听到的「功率元件」具体来说是根据什么定义的分类呢我想恐怕没有明确的分类,不过印象中比较符合的有:以转换高电压大功率AC / DC或开关功率为目的的二极体或MOSFET,以及模组化功率输出段的功率模组等。

在这里分成2个部分谈论,一是以传统矽半导体为基础的「矽(Si)的功率元件」,一是减少损耗或高温环境下动作特性皆优于硅半导体,可望作为新一代低损耗元件的「碳化矽碳化硅(SiC)功率元件」。说到功率元件,当然会将焦点集中到碳化硅这类的新材料,不过目前市场与应用广泛的硅功率元件有时也会因性能提升而受到瞩目。在现实面中,由于根据用途或规格来利用最适当的功率元件,因此想必涵盖意义较为广泛的功率元件。

硅功率元件

的Si功率元件预定大致分为以下4个部分来谈论。

  1. 硅二极体
    • 分类和特性
    • 萧特基二极体
    • 高速整流二极体(快速恢复二极管)
  2. 硅电晶体
    • 分类和特性
    • 高耐压MOSFET
  3. 電晶體的選擇方法
    • 选择流程
    • SOA安全工作区,额定,温度
  4. 活用特徴的应用事例

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硅二极体和MOSFET有非常多种类,也有耐压或电流变化幅度广大的。其中,我们把焦点放在电源用途,硅二极体以萧特基二极体(肖特基势垒二极管)和高速整流二极体(快速恢复二极管)为例,MOSFET则以高耐压超接合面(超级结)MOSFET(金氧半场效电晶体)为中心。

此外,亦针对需求规格则介绍选择电晶体时之程序和判断方法,介绍利用二极体或电晶体特性或特徴之应用事例。

各自皆包含基础内容。若为数十瓦电源的话,则内建功率元件,离散式选择MOSFET等进行动作确认的情况变少。不过,在大功率电路中,充分活用离散式零件(离散份)非常重要。希望今后的记事能有机会重新确认二极体或电晶体的特性或规格値,了解的Si功率元件的最新特徴或性能。

彻底活用的Si(矽)功率元件特性的应用范例