功率器件简介
本文主要讲功率器件的?;ご胧9β势骷?,就是输出功率比较大的电子元器件,像大音响系统中的输出级功放中的电子元件都属于功率器件,还有电磁炉中的IGBT也是。本章详细介绍了:功率器件定义,功率器件龙头企业,最新功率器件,分立器件与功率器件,功率器件测试,功率半导体器件基础。
功率器件的五大?;ご胧?br /> 随着社会的不断进步,技术的不断发展,科技产品也日新月异,产品都需要功率器件,好的功率器件需要更好的设计者来设计,功率器件对电子产品是功不可没的。目前用于电子产品和自动化电子控制设备及功率半导体器件的?;し椒ㄓ腥缦录钢郑?br /> (一)保险丝法
这是一种传统的保护方法。保险丝常串接在电路的电源输入端用以控制整个电路的总电流。其工作原理是靠电路出现故障后增大的故障电流流过保险丝时导致其发热升温自行熔化,以切断电源供给达到?;つ康?。保险丝法有实施简单、维护容易、成本低,?;な钡缭辞卸铣沟椎扔诺?,所以被广泛应用在目前所有的电子电路和电子设备中。
不过,由于保险丝中流过的是电路的总电流,单只功率半导体器件中工作电流的变化不足以引起其有效反应;加之保险丝熔化速度慢,只能在功率半导体器件损坏后或电路恶性短路故障发生后故障电流成倍增加之后才会熔断,所以,只能起到防止故障进一步扩大的作用,对功率半导体器件起不到?;ぷ饔?。

(二)检测主电路电流法
该方法是在主电路电源输入端串联接入检测元件(检测电阻、互感器等),通过检测电路中总电流在检测元件上的电压降或电流大小获得相应电流或电压信号,经过电路放大处理,与保护电路的动作阈值比较,决定?;び敕?
该保护方法由于采用了电子技术,和保险丝法相比其灵敏度和反映速度都得到了提高,不过这种方法依然检测的是电路的总电流,而故障功率半导体器件的工作电流只是总电流的几分之一甚至几十分之一,其变化不足以引起?;さ缏酚行Х从?。
所以该方法总是在故障电流形成之后才有响应,造成检测结果和?;ざ鞯闹秃?,根本适应不了对功率半导体器件的?;ひ蟆K愿帽;し椒ê捅O账恳谎荒茉诠β拾氲继迤骷丫鸹岛投裥怨鞴收戏⑸笃鸬椒乐构收辖徊嚼┐蟮淖饔?。对功率器件的?;と晕弈芪?。
(三)检测功率器件工作电流法
这是目前比较常用的功率半导体器件?;し椒?,对功率半导体器件有一定的?;ぷ饔?。该方法是在被?;さ墓β拾氲继迤骷ぷ鞯缌魍分写爰觳庠?电阻或电流互感器等),通过检测被?;て骷墓ぷ鞯缌髟诩觳庠系牡缌骰虻缪剐藕?,再经电路处理获得故障信号,通过保险丝或关断电源等方法进行?;?。
检测功率器件工作电流法的工作原理和线路结构与检测主电路电流法相同,不同的是检测对象是被?;て骷墓ぷ鞯缌?,所以灵敏度比检测主电路电流法要高,效果也要好。如果该方法是采用电子器件关断电流通路来实施?;?,就能在管子发生过流故障后起到一定?;ぷ饔?。
不过因该方案仍采用检测电流法,即总是在故障形成、被?;て骷艿礁叩缪?、大电流的冲击后才能检测出故障信号然后进行保护,仍然造成信号获取滞后。如果被保护器件选用的功率余量小或电路故障严重,被保护器件仍然会立即损坏;若被?;て骷β视嗔看蠖夜收铣潭炔谎现厥逼骷话悴换崴鸹?
不过由于故障电流的冲击仍造成被保护器件的性能明显下降、寿命减短,给整机的性能和可靠性埋下隐患。所以该方法对恶性过流、负载短路等故障起初几次有一些?;ばЧ?,但性能仍不理想。实际使用证明,器件经过有限几次故障电流的冲击就失效了。
检测被?;て骷ぷ鞯缌鞣ǔ觳夂捅;ぶ秃笸猓勾嬖谙铝腥毕荩?br /> 1、由于主电流通路中接有电阻或电流互感器等检测元件,降低了输出电压,使输出功率下降,电源利用率降低,这在采用低电压供电的电路中矛盾更突出。2、检测电阻发热量大、散热困难,易造成整机温度升高、工作稳定性下降。3、互感器体积大,使用不便;检测电阻阻值小,要求精度高,导致成本也高。当然,采用其它检测元件同样存在这个问题。4、?;さ缏犯丛樱谱骼?一般都是随机设计、通用性差等。
(四)并联式检测功率器件电压法
顾名思义,这种方法就是保护电路与被?;すβ势骷⒘?,通过检测被保护器件工作时的电压来获得信号,根据电压情况判断电路是否出现故障,?;し椒ú捎镁偷厥奖;し绞?,即通过强行切断被?;すβ势骷旧淼目刂菩藕?,迫使其停止工作以实现对其的保护。(检测被?;て骷牡缪梗苯佣员槐;て骷凳┍;?
由于该方法检测的是电压信号,可以在电路出现异常时即时发现故障,在故障电流还未形成时即进行保护,避免了故障电流对器件的冲击。根据对实际应用电路的测试和长期使用证明,?;ざ魇北槐;すβ势骷墓ぷ鞯缌饔烧V导跣〉搅?,不存在大电流冲击,对功率器件的性能寿命无任何影响。所以不怕恶性故障和永久性故障。是一种比较理想的?;し椒?。
该保护方法还有下列特点:
1、保护电路并联接入,主工作回路中不串接任何元件,电源利用率高,无热源。
2、检测对象是被?;すβ势骷墓ぷ鞯缪梗员;さ缏返氖淙胱杩垢?、功耗小,检测精度高。
3、检测的是被保护对象本身的工作状态,保护又直接施加在被?;ざ韵笊?,因此针对性强,?;ぜ笆笨煽?。
4、在电路正常时,?;さ缏分黄鸺嗍庸β拾氲继迤骷ぷ髑榭龅淖饔茫徊斡敫挥跋旃β拾氲继迤骷墓ぷ?,当实施?;な敝还囟瞎收仙婕暗降墓β势骷?当然,也可在关断被?;て骷耐鼻卸系ピ缏坊蛘錾璞傅牡缭垂└?,不影响设备其它部分的工作,这点对很多设备非常必要。
该?;さ缏返牟蛔闶牵褐欢员槐;て骷墓ぷ髯刺卸ㄐ约觳?,所以,若用于电压控制型功率器件,只能对负载短路和严重过流故障有理想的?;ばЧ?br /> (五)并联式检测工作压降法
由于功率半导体器件本身导通电阻的存在,任何情况的过载过流都会引起其饱和压降或工作压降的增大,即不管半导体器件的工作状态如何,通过其任何大小的电流时器件本身都会有一个对应的工作电压降值;监视和监测功率半导体器件导通时的电压降,根据其电压降的大小即可判断过流过载的情况和程度。
该方法的工作原理和连接方法与并联式功率器件工作状态电压检测法相同,所以也具有并联式检测功率半导体器件工作状态电压法的所有优点;区别是该方法对被?;て骷墓ぷ鞯缪菇卸考觳?,因而对工作状态的测量和故障的判断更准确。该方法可以对功率半导体器件的激励不足、过流过载、负载短路故障进行检测并实施?;?,效果非常理想。
以上就是功率器件的一些相关知识,功率器件不断发展,这就需要我们的科研人员的不断努力,推动技术不断发展,让我们的电子产品更加高效。
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