1、第 2 章 半导体电力开关器件,2,2 半导体电力开关器件,2.1 电力二极管 2.2 双极结型电力晶体管BJT 2.3 晶闸管及其派生器件 2.4 门极可关断晶闸管GTO 2.5 电力场效应晶体管PMOSFET 2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT *2.7 *2.8 自学 2.9 半导体电力开关模块和功率集成电路 本章小结,3,电力开关器件家族树,4,电力开关器件发展史,5,2.1 电力二极管,5,电力二极管实物图,6,2.1.1 半导体PN结,P型、N型半导体和PN结,7,2.1.2 半导体二极管基本特性单向导电性,正向接法时内电场被削弱,扩散运动强于漂移运动,掺杂形成的多数载流子导电,
2、等效电阻较小。反向接法时内电场被增强,漂移运动强于扩散运动,光热激发形成的少数载流子导电,等效电阻很大。,7,半导体二极管的符号及正反向接法,8,2.1.2 半导体二极管基本特性单向导电性(续1),正向接法,反向接法,9,2.1.2 半导体二极管基本特性单向导电性(续2),一般表达式:,反向时的表达式:,正向时的表达式:,Is:反向饱和电流,10,2.1.2 半导体二极管基本特性单向导电性(续3),PN结高频等效电路,11,2.1.3 半导体电力二极管重要参数,半导体电力二极管的重要参数主要用来衡量二极管使用过程中:是否被过压击穿 是否会过热烧毁 开关特性,12,额定电流的定义:,其额定发热所
3、允许的正弦半波电流的平均值 。,当正弦半波电流的峰值为Im时,它可用下式计算:,13,当正弦半波电流的峰值为Im时,它可用下式计算:,最大允许全周期均方根正向电流的定义:,当二极管流过半波正弦电流的平均值为IFR时,与其发热等效的全周期均方根正向电流IFrms称为最大允许全周期均方根正向电流。,14,二极管电流定额的含义,如手册上某电力二极管的额定电流为100A,说明: 允许通过平均值为100A的正弦半波电流; 允许通过正弦半波电流的幅值为314A; 允许通过任意波形的有效值为157A的电流; 在以上所有情况下其功耗发热不超过允许值。,由额定电流和最大允许全周期均方根正向电流的公式,得:,15
4、,选择二极管电流定额的过程:,求出电路中二极管电流的有效值IFrms ; 求二极管电流定额IFR,等于有效值IFrms 除以1.57; 将选定的定额放大1.5到2倍以保证安全。,16,半导体电力二极管的开关特性,开关过程,由导通状态转为阻断状态并不是立即完成,它要经历一个短时的过渡过程;此过程的长短、过渡过程的波形对不同性能的二极管有很大差异;理解开关过程对今后选用电力电子器件,理解电力电子电路的运行是很有帮助的,因此应对二极管的开关特性有较清晰的了解。,状态:,过程:,导通、阻断,开通、关断,17,半导体电力二极管的开关特性(续),二极管开通及反向恢复过程示意图,18,半导体电力二极管的开关
5、特性(续),二极管关断过程示意图,19,半导体电力二极管重要参数,有关半导体电力二极管使用特性和准则的几个重要参数是:最大允许反向重复峰值电压 额定电流 最大允许的全周期均方根正向电流 最大允许非重复浪涌电流 最大允许的PN结结温和管壳温度 结壳、壳散热器热阻 反向恢复时间,20,半导体电力二极管重要参数(续1),二极管关断电压、电流波形,21,2.1.4 二极管的基本应用,整流 续流,22,2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用 2.2.2 静态特性 2.2.3 电力三极管使用参数和特性,BJT(Bipolar Junction Transistor)或GTR(Giant Tran
6、sistor),2.2 双极结型电力晶体管BJT,23,2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用,三极管的结构和符号,24,2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用(续1),载流子流向示意图,25,2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用(续2),基极电流控制集电极电流,26,2.2.2 三极管的特性,三极管输入、输出特性,27,2.2.3 电力三极管使用参数和特性,图2.9 不同基极状态时,集射极击穿电压,1. 集电极额定电压 2. 集电极额定电流(最大允许电流) 3. 饱和压降 4. 基极电流的最大允许值 5. 开通和关断时间 6. 安全工作区,一次击穿 集电极电压
7、升高至击穿电压时,Ic迅速增大,出现雪崩击 穿。 只要Ic不超过限度,GTR一般不会损坏,工作特性也不变。二次击穿一次击穿发生时Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升,并伴随电压的陡然下降。常常立即导致器件的永久损坏,或者工作特性明显衰变 。,2、二次击穿和安全工作区,(1) 二次击穿,图2.5.6 一次击穿、 二次击穿原理,图2.5.7 二次击穿临界线,正偏安全工作区又叫开通安全工作区,它是基极正向偏置条件下由GTR的最大允许集电极电流ICM、最大允许集电极电压BUCEO、最大允许集电极功耗PCM以及二次击穿功率PSB四条限制线所围成的区域。,反偏安全工作区又称GTR的关断安全工作区。它表示在
8、反向偏置状态下GTR关断过程中电压UCE、电流 IC 限制界线所围成的区域 。,2.5.1 电力晶体管及其工作原理 (2)、安全工作区,图2.5.9 GTR的反偏安全工作区,图2.5.8 GTR正偏安全工作区,正偏安全工作区FBSOA, 反偏安全工作区RBSOA,按基极偏置分类可分为正偏安全工作 区FBSOA和反偏安全工作区RBSOA。,2.5.1 电力晶体管及其工作原理,(2)安全工作区,安全工作区SOA(Safe Operation Area) 是指在输出特性曲线图上GTR能够安全运行 的电流、电压的极限范围。,31,电力三极管的主要特点,是电流驱动器件,控制基极电流就可控制电力三极管的开
9、通和关断; 开关速度较快; 饱和压降较低; 有二次击穿现象; 能控制较大的电流和较高的电压; 电力三极管由于结构所限其耐压难于超过1500V,现今商品化的电力三极管的额定电压、电流大都不超过1200V、800A; 已经淘汰,32,2.3 晶闸管及其派生器件,晶闸管实物图,33,2.3.1 逆阻型晶闸管SCR两个三极管正反馈 2.3.2 逆导型晶闸管RCT 2.3.3 光控晶闸管LCT 2.3.4 双向晶闸管TRIACIGBT,2.3 晶闸管及其派生器件,34,2.3.1 逆阻型晶闸管SCR两个三极管正反馈,晶闸管的结构、符号和结构模型,35,可控开通,关断时:,强迫其电流 下降到维持电流以下,
10、通态时,晶闸管的等值电路,36,静态伏安特性 及 dv/dt 防护,3. 晶闸管的主要特性参数,1)正向重复峰值电压UDRM :门极断开(Ig=0), 元件处在额定结温时,正向阳极电压为正向阻断不重复峰值电压UDSM (此电压不可连续施加)的80%所对应的电压(此电压可重复施加,其重复频率为50HZ,每次持续时间不大于10ms)。 2)反向重复峰值电压URRM :元件承受反向电压时,阳极电压为反向不重复峰值电压URRM的80%所对应的电压。 3)晶闸管铭牌标注的额定电压通常取UDRM与URRM中的最小值, 选用时,额定电压要留有一定裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压23倍。,
11、(1)晶闸管的重复峰值电压额定电压Ute,(2)晶闸管的额定通态平均电流 额定电流IT(AV),在选用晶闸管额定电流时,根据实际最大的电流计算后至少还要乘以1.52的安全系数,使其有一定的电流裕量。,1)定义:在环境温度为40和规定的冷却条件下, 晶 闸管在电阻性负载导通角不小于170的单相工频正弦 半波电路中, 当结温稳定且不超过额定结温时所允许的 最大通态平均电流。,(3)门极触发电流IGT和门极触发电压UGT,1)定义:在室温下,晶闸管加6V正向阳极电压时,使元件完全导通所必须的最小门极电流,称为门极触发电流IGT。对应于门极触发电流的门极电压称为门极触发电压UGT。2)晶闸管由于门极特
12、性的差异,其触发电流、触发电压也相差很大。所以对不同系列的元件只规定了触发电流、电压的上、下限值。3)晶闸管的铭牌上都标明了其触发电流和电压在常温下的实测值,但触发电流、电压受温度的影响很大,温度升高,UGT 、IGT 值会显著降低,温度降低,UGT 、IGT 值又会增大。为了保证晶闸管的可靠触发,在实际应用中,外加门极电压的幅值应比UGT 大几倍。,(4)通态平均电压UT(AV ),1)定义:在规定环境温度、标准散热条件下, 元件通以正弦半波额定电流时,阳极与阴极间电压降的平均值,称通态平均电压(又称管压降)2)在实际使用中,从减小损耗和元件发热来看,应选择T(AV) 小的晶闸管。,(5)维
13、持电流 和掣住电流L,1)维持电流: 在室温下门极断开时,元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维持电流H 。 维持电流与元件容量 、结温等因素有关,同一型号的元件其维持电流也不相同。通常在晶闸管的铭牌上标明了常温下IH 的实测值。 2)掣住电流L : 给晶闸管门极加上触发电压,当元件刚从阻断状态转为导通状态就撤除触发电压,此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称掣住电流L。 对同一晶闸管来说,掣住电流L 要比维持电流H 大24倍。,(6)通态电流临界上升率 di/dt,1、定义:晶闸管能承受而没有损害影响的最大通态电流上升率称通态电流临界上升率 di/dt。 2、影响:门极流入
14、触发电流后,晶闸管开始只在靠近门极附近的小区域内导通,随着时间的推移,导通区才逐渐扩大到PN结的全部面积。如果阳极电流上升得太快,则会导致门极附近的结因电流密度过大而烧毁,使晶闸管损坏。,(7)断态电压临界上升率du/dt,1)定义:把在规定条件下,不导致晶闸管直接从断态转换到通态的最大阳极电压上升率,称为断态电压临界上升率du/dt。 2)影响:晶闸管的结面在阻断状态下相当于一个电容,若突然加一正向阳极电压,便会有一个充电电流流过结面,该充电电流流经靠近阴极的结时,产生相当于触发电流的作用,如果这个电流过大,将会使元件误触发导通。,44,图中画斜线部分为一个2周期中晶闸管的电流波形。若各波形
15、的最大值为Im=100A,试计算各波形电流的平均值Id1、Id2、Id3和电流有效值I1、I2、I3 。若考虑二倍的电流安全裕量,选择额定电流为100A的晶闸管能否满足要求?,例2-1,答:见书39页,45,2.3.2 逆导型晶闸管RCT,逆导晶闸管等值电路和符号,46,2.3.3 光控晶闸管LCT,光控晶闸管符号及等值电路,47,双向晶闸管符号、等效电路和伏安特性,2.3.4 双向晶闸管TRIAC,48,可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor)简称GTO。 它具有普通晶闸管的全部优点,如耐压高,电流大等。同时它又是全控型器件,即在门极正脉冲电流触发下导通,在负脉冲电流触
16、发下关断。,2.4 可关断晶闸管,2.4.1 可关断晶闸管及其工作原理,与普通晶闸管的相同点: PNPN四层半导体结构,外部引出阳极、阴极和门极。和普通晶闸管的不同点:GTO是一种多元的功率集成器件,内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO元,这些GTO元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。,图1-13 GTO的内部结构和电气图形符号a) 各单元的阴极、门极间隔排列的图形 b) 并联单元结构断面示意图c) 电气图形符号,1、可关断晶闸管的结构,2.4.1 可关断晶闸管及其工作原理,2、可关断晶闸管的工作原理1)GTO的导通机理与SCR是相同的。2)在关断机理上与SCR是不同的。,2)关断过程:
17、与普通晶闸管不同 储存时间ts :抽取饱和导通时储存的大量载流子,使等效晶体管退出饱和。 下降时间tf :等效晶体管从饱和区退至放大区,阳极电流逐渐减小。 尾部时间tt :残存载流子复合。通常tf比ts小得多,而tt比ts要长。 门极负脉冲电流幅值越大,前沿越陡,抽走储存载流子的速度越快,ts越短。 门极负脉冲的后沿缓慢衰减,在tt阶段仍保持适当负电压,则可缩短尾部时间。,图2.4.2 可关断晶闸管的开关特性,2.4.2 可关断晶闸管的特性与主要参数,1、可关断晶闸管的特性,2.4.2 可关断晶闸管的特性与主要参数,(1)开通时间ton:延迟时间与上升时间之和。延迟时间一般约12s,上升时间则
18、随通态阳极电流值的增大而增大; (2)关断时间toff:一般指储存时间和下降时间之和,不包括尾部时间。GTO的储存时间随阳极电流的增大而增大,下降时间一般小于2s; (3)最大可关断阳极电流IATO:它是GTO的额定电流;,2、可关断晶闸管的主要参数,2.4.2 可关断晶闸管的 特性与主要参数,GTO的门极可关断能力可用电流关断增益off来表征,最大可关断阳极电流IATO与门极负脉冲电流最大值IGM之比称为电流关断增益;通常大容量GTO的关断增益很小,不超过35。这正是GTO的缺点。一个1000A的GTO关断时门极负脉冲电流峰值要200A 。,(2.4.3),(4)电流关断增益off :,2.
19、4.2 可关断晶闸管的 特性与主要参数,2)使用时必须注意 :,3、可关断晶闸管的应用,1)GTO主要用于直流变换和逆变等需要元件强迫关断的地方,电压、电流容量较大,与普通晶闸管接近,达到兆瓦级的数量级。,不少GTO都制造成逆导型,类似于逆导晶闸管,需承受反压时应和电力二极管串联 。,用门极正脉冲可使GTO开通, 用门极负脉冲可以使其关断, 这是GTO最大的优点。 但要使GTO关断的门极反向电流比较大, 约为阳极电流的/左右。 GTO的通态管压降比较大, 一般为23V。GTO有能承受反压和不能承受反压两种类型, 在使用时要特别注意。,1)分为结型场效应管简称JFET)和绝缘栅金属-氧化物- 半
20、导体场效应管(简称MOSFET)。,2)通常指绝缘栅型中的MOS型,简称电力MOSFET。,3),4)特点:输入阻抗高(可达40M以上)、开关速度快,工作频率高(开关频率可达1000kHz)、驱动电路简单,需要的驱动功率小、热稳定性好、无二次击穿问题、安全工作区(SOA)宽;电流容量小,耐压低,一般只适用功率不超过10kW的电力电子装置。,2.5 电力场效应晶体管PMOSFET,56,2.5 电力场效应晶体管PMOSFET,P-MOSFET基本结构、符号和外接电路,特点:(1)垂直安装漏极,实现垂直导电,这不仅使硅片面积得以充分利用,而且可获得大的电流容量;(2)设置了高电阻率的N区以提高电压
21、容量;(3)短沟道(1 2m)降低了栅极下端SiO2层的栅沟本征电容和沟道电阻,提高了开关频率;(4)载流子在沟道内沿表面流动,然后垂直流向漏极。,VDMOS的典型结构,图2.6.1 N沟道VDMOS管元胞结构与电气符号,2.5 电力场效应晶体管PMOSFET,58,PMOSFET的工况可用其转移特性和输出特性表述:,2.5 电力场效应晶体管PMOSFET,在不同的UGS下,漏极电流ID 与漏极电压UDS 间的关系曲线族称为VDMOS的输出特性曲线 。如图2.6.2所示,它可以分为四个区域:,1)截止区:当UGSUT(UT的典型值为24V)时;2)线性(导通)区:当UGSUT且UDS很小时,I
22、D和UGS几乎成 线性关系。又叫欧姆工作区;3)饱和区(又叫有源区): 在UGSUT时,且随着UDS的增大,ID几乎不变;4)雪崩区:当UGSUT,且UDS 增大到一定值时;,1、静态输出特性,图2.6.2 VDMOS管的输出特性,2.5 电力场效应晶体管PMOSFET,60,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,IGBT结构和等效电路,IGBT:绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor) 。 兼具功率MOSFET高速开关特性和GTR的低导通压降特性两者优点的一种复合器件。 IGBT于1982年开始研制,1986年投产,是发展最快而且很有前途的一种混
23、合型器件。 目前IGBT产品已系列化,最大电流容量达1800A,最高电压等级达4500V,工作频率达50kHZ。 在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它高速低损耗的中小功率领域,IGBT取代了GTR和一部分MOSFET的市场。,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,1. IGBT的结构 IGBT的结构如图2.7.1(a)所示。 简化等效电路如图2.7.1(b)所示。 电气符号如图1.7.1(c)所示 它是在VDMOS管结构的基础上再增加一个P+层,形成了一个大面积的P+N结J1,和其它结J2、J3一起构成了一个相当于由VDMOS驱动的厚基区PNP型GTR; IGBT有三个电极: 集电极、发
24、射极和栅极;,图2.7.1 IGBT的结构、简化等效电路 与电气符号,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,IGBT也属场控器件,其驱动原理与电力MOSFET基本相同,是一种由栅极电压UGE控制集电极电流的栅控自关断器件。导通:UGE大于开启电压UGE(th)时,MOSFET内形成沟道,为晶体管提供基极电流,IGBT导通。导通压降:电导调制效应使电阻RN减小,使通态压降小。关断:栅射极间施加反压或不加信号时,MOSFET内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,IGBT关断。,图2.7.2 IGBT伏安特性,2.IGBT的工作原理,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,64,I,C,V,CE,V,
25、G,E,=0,V,GE1,V,GE2,V,GE3,V,RM,0,(c)输出特性,正向阻断区,V,GE,V,BR,I,c,V,GE,V,GEth,(d)转移特性,符号、电路及静态特性,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,65,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,什么是擎住效应:,集电极电流iC过大;集电极电压过高;关断速度过快。,Rbr上的电压过大,可使T2导通,使IGBT失去关断能力。,产生擎住效应的原因:,2、IGBT的开关特性 (1)IGBT的开通过程:从正向阻断状态转换到正向导通的过程。 开通延迟时间td(on) :IC从10%UCEM到10%ICM所需时间。 电流上升时间tr :I
26、C从10%ICM上升至90%ICM所需时间。 开通时间ton :ton = td(on) + tr,图2.7.3 IGBT的开关特性,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,2、IGBT的开关特性 (2)IGBT的关断过程 关断延迟时间td(off) :从UGE后沿下降到其幅值90%的时刻起,到ic下降至90%ICM 电流下降时间:ic从90%ICM下降至10%ICM 。 关断时间toff:关断延迟时间与电流下降之和。电流下降时间又可分为tfi1和tfi2tfi1IGBT内部的MOSFET的关断过程,ic下降较快;tfi2IGBT内部的PNP晶体管的关断过程,ic下降较慢。,图2.7.3 IGB
27、T的开关特性,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,(1)最大集射极间电压UCEM: IGBT在关断状态时集电极和发射极之间能承受的最高电压。 (2)通态压降:是指IGBT在导通状态时集电极和发射极之间的管压降。 (3)集电极电流最大值ICM:IGBT的 IC增大,可至器件发生擎住效应,此时为防止 发生擎住效应,规定的集电极电流最大值ICM。 (4)最大集电极功耗PCM: 正常工作温度下允许的最大功耗 。,3、IGBT的主要参数,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,3、IGBT的主要参数 (5) 安全工作区 正偏安全工作区FBSOA:IGBT在开通时为正向偏置时的安全工作区,如图2.7.5(
28、a)所示。 反偏安全工作区RBSOA:IGBT在关断时为反向偏置时的安全工作区,如图2.7.5 (b) IGBT的导通时间越长,发热越严重,安全工作区越小。,2.7.2 缘栅双极型晶体管的特性 与主要参数,图2.7.5 IGBT的安全工作区,(6) 输入阻抗:IGBT的输入阻抗高,可达1091011数量级,呈纯电容性,驱动功率小,这些与VDMOS相似。(7) 最高允许结温TjM:IGBT的最高允许结温TjM为150。VDMOS的通态压降随结温升高而显著增加,而IGBT的通态压降在室温和最高结温之间变化很小,具有良好的温度特性。,3、IGBT的主要参数,2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT,IG
29、BT的特性和参数特点,开关速度高,开关损耗小。在电压1000V以上时,开关损耗只有GTR的1/10,与电力MOSFET相当 相同电压和电流定额时,安全工作区比GTR大,且具有耐脉冲电流冲击能力 通态压降比VDMOSFET低,特别是在电流较大的区域 输入阻抗高,输入特性与MOSFET类似 与MOSFET和GTR相比,耐压和通流能力还可以进一步提高,同时保持开关频率高的特点,72,晶闸管引入一对MOSFET构成了场控晶闸管MCT(图2.19),开通P沟道的MOS管使MCT导通开通N沟道的MOS管使MCT关断,*2.7 MOS控制晶闸管MCT,73,:N沟道变宽,等效电阻小,SIT开通,:N沟道夹断
30、,等效电阻大,SIT关断,特点:开关速度很快,可在100500kHz的高频开关状态下工作,SIT是一种结型场效应晶体管,控制GS之间的电压可以改变电流通道(图中N沟道)的宽窄,从而控制SIT的通断。,静电感应晶闸管 SIT,*2.8 静电感应晶体管,2.9 功率模块与功率集成电路,20世纪80年代中后期开始,模块化趋势,将多个器件封装在一个模块中,称为功率模块。 可缩小装置体积,降低成本,提高可靠性。 对工作频率高的电路,可大大减小线路电感,从而简化对保护和缓冲电路的要求。 将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上,称为功率集成电路(Power Integra
31、ted CircuitPIC)。,PIC (Power Integrated Circuit):,类似功率集成电路的还有许多名称,但实际上各有侧重:高压集成电路(High Voltage IC,简称HVIC,一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成);智能功率集成电路(Smart Power IC,简称SPIC,一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成);智能功率模块(Intelligent Power Module,简称IPM,专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成,也称智能IGBT)。,2.9 功率模块与功率集成电路,76,二极管和晶闸管模块,2.9 半导体电
32、力开关模块和功率集成电路,77,达林顿三极管功率模块,2.9 半导体电力开关模块和功率集成电路(续1),78,MOSFET功率模块,2.9 半导体电力开关模块和功率集成电路(续2),79,AC-DC-AC变频功率模块,2.9 半导体电力开关模块和功率集成电路(续3),80,小 结,根据开关器件开通、关断可控性的不同,开关器件可以分为三类: 不可控器件:仅二极管D是不可控开关器件。 半控器件: 仅普通晶闸管SCR属于半控器件。可以控制其导通起始时刻,一旦SCR导通后,SCR仍继续处于通态。 全控型器件:三极管BJT、可关断晶闸管GTO、电力场效应晶体管P-MOSFET、绝缘门极晶体管IGBT都是
33、全控型器件,即通过门极(或基极或栅极)是否施加驱动信号既能控制其开通又能控制其关断,81,小 结(续1),根据开通和关断所需门极(栅极)驱动信号的不同要求,开关器件又可分为电流控制型开关器件和电压控制型开关器件两大类: SCR、BJT和GTO为电流驱动控制型器件 PMOSFET、IGBT均为电压驱动控制型器件三极管BJT要求有正的、持续的基极电流开通并保持为通态,当基极电流为零后BJT关断。为了加速其关断,最好能提供负的脉冲电流。P-MOSFET和IGBT要求有正的持续的驱动电压使其开通并保持为通态,要求有负的、持续的电压使其关断并保持为可靠的断态。电压型驱动器件的驱动功率都远小于电流型开关器件,驱动电路也比较简单可靠。,82,常用电力半导体开关器件性能对比,附表2.1.1:主要电力半导体器件的特性及其应用领域,84,最近十年电力电子器件发展的一个重要趋势是将半导体电力开关器件与其驱动、缓冲、监测、控制和保护等所有硬件集成一体,构成一个功率集成电路PIC。PIC实现了电能与信息的集成,如果能妥善解决PIC内部的散热、隔离等技术难题,今后PIC将使电力电子技术发生革命性的变革。,大 趋 势,