线圈磁阻型--开关元件新发现新的元件
jrcsh2009/11/16电磁炮 IP:广东
SIT 和 MCT   都是主要用在  工业电力上的  还有可关断功能~~~ 哈哈  又没IGBT 哪么多要求~~~


祥细的资料上网找找有没 说明   今天在图书管看到   SCR ,IGBT 类的新型元件~~~中发现  功能达到要求   就不知容易整到手不[s:252]




什么是 SIT
  静电感应晶体管(SIT),是在普通结型场效应晶体管基础上发展起来的单极型电压控制器件,有源、栅、漏三个电极,它的源漏电流受栅极上的外加垂直电场控制。其结构可分为平面栅型、埋栅型和准平面型三大类。SIT与普通的结型场效应晶体管的最大区别就是在沟道中有多子势垒存在,该势垒阻碍着电子从源向漏的流动,势垒大小即受栅-源间电压的控制,也受源-漏间电压的控制。SIT器件的工作原理就是通过改变栅极和漏极电压来改变沟道势垒高度,从而控制来自源区的多数载流子的数量,通过静电方式控制沟道内部电位分布,从而实现对沟道电流的控制。SIT的输出特性曲线呈现与真空三极管类似的非饱和特性,而不是像普通结型场效应晶体管那样呈饱和五极管特性。

  SIT的结构是由日本的西泽润一和渡边提出的,并于1970 年由西泽润一报道了第一只静电感应晶体管。SIT从基本结构、工作原理到重要的工艺即在高阻外延层上做P+隐埋栅,都是二十世纪六七十年代末在西泽半导体研究所开发的。由于SIT器件显示负温度特性,不引起电流集中,易实现大面积化,采用完美晶体生长技术把栅电阻做得非常小;高阻抗层的引入使电极间的电容大大减小,从而实现了高频、千瓦量级的大功率SIT器件。典型的器件有日本乐器公司的200W 60MHz音响放大器用的SIT、东北金属工业公司300W 、1KW、3KW的隐埋栅功率SIT,这些功率器件表现出典型的常开特性,可用于超声振荡器、工业用高频感应加热等。1976 年西泽润一又研制出平面栅结构的SIT。其后日本自动纺织机械制作所利用此技术制造了1000V、200A的常开型功率SIT,用于升降机的DC/AC电机调速。通过减小栅与漏间、栅与线路间的电容,采用能减少栅电阻的嵌入栅结构,1979 年三菱电机和东芝公司分别研制成了2GHz 10W;1GHz100W的微波大功率SIT,作为晶体管首次创造出微波频段、输出超过100W记录,证实了SIT作为晶体管优良的性能,并在开关电源、超声波发生器、广播功率放大器、空间技术等应用方面得以大力开发。经潜心研究和开发,1983 年美国GTE公司采用硅平面栅和隐埋栅型结构,研制成功了200~900MHz频带,输出功率100W及1.2GHz 、输出功率25W的SIT,用于卫星通信领域。1986 年50MHz、500W高频功率SIT进入市场。1987 年日本东芝将3KW常开型功率SIT用于100KHz、300KW的高频感应加热设备,同时开展了200KHz、1MW设备的试制工作。日本的东北金属工业株式会社将50~100W常开型SIT用于飞船。采用300W级的SIT研制出了KW超声波发生器,其中包括振子转换效率在75%以上;采用300W级SIT研制了100KHz、25V、60A开关电源,效率为70%。当时SIT的水平是:截止频率为30~50MHz,连续工作电流250A,最大阻断电压2000V。八十年代中后期,IGBT、VDMOS、MCT等新型器件的开发取代了SIT的研究,研究者们把精力放在更具有完美特性的器件上。主要制造厂商有日本的三菱电机、东芝公司、东北金属工业株式会社,法国的CNET,美国的GTE公司。

  SIT除具有优良的高频特性和高速开关特性,可实现极高速工作之外,还具有自身独到的特点。在器件结构上由于采用了纵向结构使源层和漏层相分离,器件具有很高的耐压;SIT为多子传输器件,具有负温度系数,即电流随温度升高而下降,不易引起热聚集,易实现多个SIT单胞并联,获得大电流输出;由于自身结构特点,SIT不易产生电流集中,抗破坏能力强;此外SIT还具有良好的抗辐射能力。因此,SIT是一种发展极为迅速的高压大功率器件,其应用范围涉及到电机调速、感应加热系统、开关电源、高音质高频放大器、大功率中频广播发射机、电子镇流器、汽车电子器件和空间、军事等领域,可以说SIT的应用已深入到工业、航空、通信、日常生活等各个领域。其效应是大幅度节约能源,降低材料消耗、实现了对传统工业的技术改善和传统设备的更新换代,实现节能、节材、节约空间的重大经济效益和技术进步。面临国际能源危机、原材料紧张、要求设备高效率、低功耗的形势,SIT器件对国民经济的发展非常重要。据实验表明,SIT器件可以承受相当于在静止轨道十年以上的1016rad的射线,因此,在军事和空间应用方面也有着很大的潜力。










MCT

引言利用BiMOS技术(双极MOS复合器件技术)生成的MCT是一种PNPN四层构造的大功率双稳态开关器件。它的输入侧为MOSFET结构,而输出侧为晶闸管结构,因此兼有MOSFET的高输入阻抗、低驱动功率和快速开关,以及晶闸管的高压大电流特性。同时,它又克服了晶闸管开关速度慢且不能自关
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~~空空如也
jrcsh 作者
15年2个月前 IP:未同步
165016
用在线圈的关断上~~~~~不知能比IGBT 省事些不    不过~~~~  为什么 IGBT 反到这么多人用了~~~~~~
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jrcsh作者
15年2个月前 IP:未同步
165019
原来~~~~~


MOS控制型晶闸管  MCT(MOS Controlled Thyristor)是将MOSFET与晶闸管组合而成的复合型器件。MCT将MOSFET的高输入阻抗、低驱动功率、快速的开关过程和晶闸管的高电压大电流、低导通压降的特点结合起来,也是Bi-MOS器件的一种。一个MCT器件由数以万计的MCT元组成,每个元的组成为:一个PNPN晶闸管,一个控制该晶闸管开通的MOSFET,和一个控制该晶闸管关断的MOSFET。
  MCT具有高电压、大电流、高载流密度、低通态压降的特点。其通态压降只有GTR的1/3左右,硅片的单位面积连续电流密度在各种器件中是最高的。另外,MCT可承受极高的di/dt和du/dt,使得其保护电路可以简化。MCT的开关速度超高GTR,开关损耗也小。
  总之,MCT曾一度被认为是一种最有发展前途的电力电子器件。因此,20世纪80年代以来一度成为研究的热点。但经过十多年的努力,其关键技术问题没有大的突破,电压和电流容量都远未达到预期的数值,未能投入实际应用。而其竞争对手IGBT却进展飞速,所以,目前从事MCT研究的人不是很多。
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jrcsh作者
15年2个月前 IP:未同步
165022
电力电子器件 

 电力电子器件(Power Electronic Device)又称为功率半导体器件,用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)电子器件。

又称功率电子器件。

20世纪50年代,电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。

60年代发展起来的晶闸管,因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快,而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期,已逐步取代了汞弧闸流管。


80年代,普通晶闸管的开关电流已达数千安,能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上,为适应电力电子技术发展的需要,


又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件,


以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。



  各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件,其器件电流由伏安特性决定,除了改变加在二端间的电压外,无法控制其阳极电流,故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件,其门极信号能控制元件的导通,但不能控制其关断,称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件,其门极信号既能控制器件的导通,又能控制其关断,称全控型器件。后两类器件控制灵活,电路简单,开关速度快,广泛应用于整流、逆变、斩波电路中,是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠,而且节能效果十分明显(一般可节电10%~40%)。
  单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的,能通过的电流大小也是一定的。因此,由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所以,在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件,其耐压和通流的能力可以成倍地提高,从而可极大地增加电力电子装置的容量。器件串联时,希望各元件能承受同样的正、反向电压;并联时则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性,串、并联时,各器件并不能完全均匀地分担电压和电流。所以,在电力电子器件串联时,要采取均压措施;在并联时,要采取均流措施。
  电力电子器件工作时,会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命,甚至烧毁,这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此,必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有自冷式、风冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸发冷却式等。
  电力电子器件的分类:
  电力电子器件分类:可以分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件,其中晶闸管为半控型器件,承受电压和电流容量在所有器件中最高;电力二极管为不可控器件,结构和原理简单,工作可靠;还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件,其中GTO、GTR为电流驱动型器件,IGBT、电力MOSFET为电压驱动型器件。
  IGBT优点:开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小;缺点:开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTO
  GTR优点:耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低;缺点:开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题
  GTO优点:电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强;缺点:电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低
  电力MOSFET优点:开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题;缺点:电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
  制约因素:耐压,电流容量,开关的速度。
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jrcsh作者
15年2个月前 IP:未同步
165064
终于~~~~有个认得货的~~~~跳出来了
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