IGBT模塊的散熱效率直接影響其功率輸出能力與壽命。典型散熱方案包括強(qiáng)制風(fēng)冷、液冷和相變冷卻。例如,高鐵牽引變流器使用液冷基板,通過(guò)乙二醇水循環(huán)將熱量導(dǎo)出,使模塊結(jié)溫穩(wěn)定在125°C以下。材料層面,氮化鋁陶瓷基板(熱導(dǎo)率≥170 W/mK)和銅-石墨復(fù)合材料被用于降低熱阻。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,DBC(直接鍵合銅)技術(shù)將銅層直接燒結(jié)在陶瓷表面,減少界面熱阻;而針翅式散熱器通過(guò)增加表面積提升對(duì)流換熱效率。近年來(lái),微通道液冷技術(shù)成為研究熱點(diǎn):GE開發(fā)的微通道IGBT模塊,冷卻液流道寬度*200μm,散熱能力較傳統(tǒng)方案提升50%,同時(shí)減少冷卻系統(tǒng)體積40%,特別適用于數(shù)據(jù)中心電源等空間受限場(chǎng)景。內(nèi)置控制電路發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示模塊。哪里有二極管模塊供應(yīng)商家
二極管普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)(稱為順向偏壓),反向時(shí)阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開與關(guān)的方向性,而是較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。早期的二極管包含“貓須晶體("CatsWhisker"Crystals)”以及真空管(英國(guó)稱為“熱游離閥(ThermionicValves)”)。現(xiàn)今普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。1、正向性外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服,二極管正向?qū)ǎ娏麟S電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變,這個(gè)電壓稱為二極管的正向電壓。2、反向性外加反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí),通過(guò)二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流。浙江哪里有二極管模塊哪家好在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。
外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。[5]當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),PN結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程,產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。[5]二極管PN結(jié)形成原理P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì),如硼等。P型和N型半導(dǎo)體因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子,它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵,因缺少一個(gè)電子,在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位,當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位,使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子,而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子,形成了空穴,但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。[6]N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價(jià)鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子。
全球二極管模塊市場(chǎng)由英飛凌(28%)、富士電機(jī)(15%)和安森美(12%)主導(dǎo),但中國(guó)廠商如揚(yáng)杰科技、斯達(dá)半導(dǎo)加速追趕。揚(yáng)杰的SiC二極管模塊通過(guò)AEC-Q101認(rèn)證,已進(jìn)入比亞迪供應(yīng)鏈。技術(shù)趨勢(shì)包括:1)三維封裝(如2.5DTSV)提升功率密度至500W/cm3;2)GaN與SiC協(xié)同設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)高頻高壓兼容;3)自供能模塊集成能量收集電路(如壓電或熱電裝置)。預(yù)計(jì)2030年,二極管模塊將***支持10kV/1000A等級(jí),并在無(wú)線充電、氫能逆變等新興領(lǐng)域開辟千億級(jí)市場(chǎng)。外殼是由塑膠材料制成,且在外殼上有均勻分布的窗口。
所謂限幅電路就是限制電路中某一點(diǎn)的信號(hào)幅度大小,讓信號(hào)幅度大到一定程度時(shí),不讓信號(hào)的幅度再增大,當(dāng)信號(hào)的幅度沒有達(dá)到限制的幅度時(shí),限幅電路不工作,具有這種功能的電路稱為限幅電路,利用二極管來(lái)完成這一功能的電路稱為二極管限幅電路。如圖9-44所示是二極管限幅電路。在電路中,A1是集成電路(一種常用元器件),VT1和VT2是三極管(一種常用元器件),R1和R2是電阻器,VD1~VD6是二極管。圖9-44二極管限幅電路1.電路分析思路說(shuō)明對(duì)電路中VD1和VD2作用分析的思路主要說(shuō)明下列幾點(diǎn):1)從電路中可以看出,VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6兩組二極管的電路結(jié)構(gòu)一樣,這兩組二極管在這一電路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一組二極管電路工作原理即可。2)集成電路A1的①腳通過(guò)電阻R1與三極管VT1基極相連,顯然R1是信號(hào)傳輸電阻,將①腳上輸出信號(hào)通過(guò)R1加到VT1基極,由于在集成電路A1的①腳與三極管VT1基極之間沒有隔直電容,根據(jù)這一電路結(jié)構(gòu)可以判斷:集成電路A1的①腳是輸出信號(hào)引腳,而且輸出直流和交流的復(fù)合信號(hào)。確定集成電路A1的①腳是信號(hào)輸出引腳的目的是為了判斷二極管VD1在電路中的具體作用。3)集成電路的①腳輸出的直流電壓顯然不是很高。整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。云南哪里有二極管模塊聯(lián)系人
二極管模塊分為:快恢復(fù)二極管模塊,肖特基二極管模塊,整流二極管模塊、光伏防反二極管模塊等。哪里有二極管模塊供應(yīng)商家
在光伏和風(fēng)電系統(tǒng)中,二極管模塊主要用于:?組串防反灌?:防止夜間電池組反向放電至光伏板,需漏電流≤1μA(如Vishay的VS-40CPQ060模塊);?MPPT續(xù)流?:在Boost電路中配合IGBT實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤,需trr≤200ns;?直流側(cè)保護(hù)?:與熔斷器配合抑制短路電流,響應(yīng)時(shí)間≤5μs。以5MW海上風(fēng)電變流器為例,其直流母線需配置耐壓1500V、電流600A的SiC二極管模塊,在鹽霧環(huán)境(ISO 9227標(biāo)準(zhǔn))下壽命需達(dá)20年。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,采用SiC模塊后系統(tǒng)損耗降低25%,年均發(fā)電量提升3-5%。哪里有二極管模塊供應(yīng)商家