Войти
Высокомощные БТИЗ (здесь переключатель 3300 В, 1200 А) можно получить путем параллельного подключения десятков кристаллов. модуль питания. 
Открытый модуль IGBT; различные полупроводниковые кристаллы соединяются посредством проводных соединений, а внешние разъемы подключаются к структурам с выводными рамками. A силовой модуль или силовой электронный модуль обеспечивает физическую изоляцию для нескольких силовых компонентов, обычно силовые полупроводниковые приборы. Эти силовые полупроводники (так называемые матрицы ) обычно припаяны или спечены на подложке силового электронного оборудования, которая несет силовые полупроводники, обеспечивает электрический и тепловой контакт и электрическую изоляцию где нужно. По сравнению с дискретными силовыми полупроводниками в пластмассовых корпусах, таких как TO-247 или TO-220, силовые блоки обеспечивают более высокую плотность мощности и во многих случаях более надежны.
Кроме модулей, содержащих один силовой электронный переключатель (например, MOSFET, IGBT, BJT, Тиристор, GTO или JFET ) или диод, классические силовые модули содержат несколько полупроводниковых кристаллов, которые соединены для образования электрического схема определенной структуры, называемая топологией. Модули также содержат другие компоненты, такие как керамические конденсаторы для минимизации скачков напряжения переключения и термисторы NTC для контроля температуры подложки модуля. Примеры широко доступных топологий, реализованных в модулях:
В дополнение к традиционным винтовым контактам электрическое соединение между модулем и другими частями силовой электронной системы также может быть достигается с помощью штыревых контактов (припаянных к печатной плате ), запрессованных контактов, запрессованных в переходные отверстия на печатной плате, пружинных контактов, которые по своей природе давят на контактные поверхности печатной платы, или чисто давлением контакта при коррозии непроницаемые поверхности непосредственно прижимаются друг к другу. Штифты с запрессовкой обеспечивают очень высокую надежность и упрощают процесс монтажа без необходимости пайки. Преимущество пружинных контактов по сравнению с прессовыми соединениями состоит в том, что они позволяют легко и неразрушающим образом удалить соединение несколько раз, например, для проверки или замены модуля. Оба типа контактов имеют довольно ограниченную пропускную способность по току из-за их сравнительно небольшой площади поперечного сечения и небольшой контактной поверхности. Поэтому модули часто содержат несколько штифтов или пружин для каждого подключения электропитания.
В настоящее время исследования и разработки сосредоточены на снижении затрат, увеличении удельной мощности, повышении надежности и сокращении паразитных сосредоточенных элементов. Эти паразиты представляют собой нежелательные емкости между частями схемы и индуктивности дорожек схемы. Оба могут иметь негативное влияние на электромагнитное излучение (EMR ) модуля, если он, например, работает как инвертор. Другая проблема, связанная с паразитами, - это их негативное влияние на характеристики переключения и потери переключения силовых полупроводников. Поэтому производители работают над минимизацией паразитных элементов в своих модулях, сохраняя при этом низкую стоимость и поддерживая высокую степень взаимозаменяемости своих модулей с модулями из второго источника (другого производителя). Еще один аспект оптимизации - это так называемый тепловой путь между источником тепла (штампами) и радиатором. Тепло должно проходить через различные физические слои, такие как припой, DCB, опорную пластину, материал термоинтерфейса (TIM ) и большую часть радиатора, пока не будет передано газовой среде в виде воздуха или жидкости. средний, как вода или масло. Поскольку современные силовые полупроводники из карбида кремния демонстрируют большую удельную мощность, требования к теплопередаче возрастают.
Силовые модули используются для оборудования преобразования энергии, такого как промышленные моторные приводы, источники бесперебойного питания, AC-DC питания расходные материалы и дюйм.
Силовые модули также широко используются в инверторах для возобновляемых источников энергии, таких как ветряные турбины, солнечные панели, приливные электростанции и электромобили (электромобили).
Первый беспотенциальный силовой модуль был представлен на рынке Semikron в 1975 году. Он все еще находится в производстве, что дает представление о жизненных циклах силовые модули.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с IGBT. |
