Bħala l-aktar elementi fundamentali tal-bini ta 'sistemi elettroniċi, apparati ta' enerġija semikondutturi għandhom rwol kruċjali f'diversi industriji, inklużi l-elettronika tal-karozzi, elettronika għall-konsumatur, komunikazzjonijiet tan-netwerk, tagħmir elettroniku, aerospazjali, tagħmir militari, strumentazzjoni, awtomazzjoni industrijali u elettronika medika. F'dan l-artikolu, Chendaxing se jintroduċi d-definizzjoni u l-klassifikazzjoni tal-apparati tal-enerġija.
Kif Huma Iddefiniti Apparat Semikonduttur tal-Enerġija Diskreta?
Apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija (Apparat Elettroniku tal-Enerġija), magħrufa wkoll bħala apparati elettroniċi tal-enerġija, jirreferu għal apparati elettroniċi li jistgħu jintużaw direttament f'ċirkwiti ewlenin biex jipproċessaw l-enerġija elettrika, u b'hekk jiksbu konverżjoni jew kontroll tal-enerġija. Il-funzjonijiet tagħhom huma primarjament kategorizzati f'konverżjoni tal-enerġija, amplifikazzjoni tal-enerġija, swiċċjar tal-enerġija, protezzjoni taċ-ċirkwit u rettifika.
Apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija jistgħu jiġu kklassifikati b'mod wiesa 'f'żewġ kategoriji ewlenin: apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija (inklużi moduli tal-enerġija) u ċirkwiti integrati semikondutturi tal-enerġija (Power ICs). Fost dawn, apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija jirreferu għal apparati semikondutturi ddisinjati biex iwettqu funzjoni bażika speċifika u ma jistgħux jiġu suddiviżi aktar funzjonalment.
Fl-1957, General Electric (GE) fl-Istati Uniti żviluppa l-ewwel tiristor ta' grad industrijali- fid-dinja, li mmarka t-twelid ta 'apparati semikondutturi ta' qawwa diskreta. L-iżvilupp ta 'apparati semikondutturi ta' qawwa diskreta għadda minn ewwel stadju ċċentrat fuq tiristuri, it-tieni stadju rappreżentat minn MOSFETs u IGBTs, u issa qed jidħol fi stadju ġdid iċċentrat fuq apparati semikondutturi b'bandgap wiesa'-.
Kif Inhuma Ikklassifikati Apparat Semikonduttur tal-Enerġija Diskreta?
Ibbażat fuq l-istruttura tal-apparat, huma kklassifikati f'dijodi, transisters tal-qawwa, tiristuri, u oħrajn. Fost dawn, it-transistors tal-qawwa huma maqsuma aktar fi transistors bipolari junction (BJTs), junction field-transisters effect (JFETs), metall-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs), u insulated-gate bipolar transistors (IGBT).
Ibbażat fuq il-kapaċità tal-immaniġġjar tal-enerġija, huma kklassifikati f'apparati semikondutturi diskreti ta'-vultaġġ baxx,-qawwa baxxa; apparati semikondutturi diskreti ta' qawwa medja-; apparati semikondutturi diskreti ta'-qawwa għolja; u apparati semikondutturi diskreti ta' qawwa-għoli, ultra-għoli-.
Ibbażat fuq in-natura tas-sinjal applikat bejn it-terminal tal-kontroll u t-terminal komuni miċ-ċirkwit tas-sewqan (esklużi d-dijodi tal-enerġija), jistgħu jiġu kklassifikati f'tipi ta 'kurrent-mmexxija u vultaġġ-.
-Mmexxija mill-kurrent: Apparat semikonduttur diskreti tal-enerġija li jintefa billi jinjetta jew jiġi estratt kurrent mit-terminal tal-kontroll.
Vultaġġ-mmexxi: Tagħmir semikonduttur ta' enerġija li jinxtegħel jew jintfew billi jiġi applikat sinjal ta' vultaġġ speċifiku bejn it-terminal tal-kontroll u t-terminal komuni.
Ibbażat fuq il-grad li fih is-sinjal taċ-ċirkwit tal-kontroll jikkontrolla l-apparat, jistgħu jiġu kklassifikati bħala mhux ikkontrollati, semi-ikkontrollati, u kkontrollati bis-sħiħ.
Apparati mhux ikkontrollati: Apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija li l-istati mixgħul/mitfi tagħhom ma jistgħux jiġu kkontrollati b'sinjal ta' kontroll; apparati rappreżentattivi jinkludu diodes tal-enerġija.
Apparati semi-ikkontrollati: Apparati tal-enerġija li l-konduzzjoni tagħhom tista' tiġi kkontrollata b'sinjal ta' kontroll iżda li t-tidwir-ma jistax jiġi kkontrollat; apparati rappreżentattivi jinkludu tiristori u ħafna mill-apparati derivattivi tagħhom.
Apparat Ikkontrollat bis-sħiħ: Apparati semikondutturi ta' qawwa diskreta li fihom is-sinjali tal-kontroll jistgħu jirregolaw kemm it-tixgħel-li jitfi-; apparati rappreżentattivi jinkludu transisters insulati-gate bipolari (IGBTs), power field-transisters effect (FETs), u gate-turn off-thyristors;
Ibbażat fuq l-involviment taż-żewġ tipi ta 'ċarġ carriers-elettroni u toqob-fil-konduzzjoni tal-apparat, apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija jistgħu jiġu kklassifikati f'apparat unipolari, apparat bipolari, u apparat kompost.
Apparati unipolari: Apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija li fihom tip wieħed biss ta 'ġarrier ta' ċarġ (elettroni jew toqob) jipparteċipa fil-konduzzjoni;
Apparati bipolari: Apparati diskreti semikondutturi tal-enerġija li fihom kemm l-elettroni kif ukoll it-toqob jipparteċipaw fil-konduzzjoni;
Apparati komposti: Apparati semikondutturi ta 'enerġija diskreta ffurmati mill-integrazzjoni ta' apparat unipolari u bipolari;
Ibbażat fuq il-materjali tas-sottostrat użati fl-apparati semikondutturi tal-enerġija, apparati semikondutturi tal-enerġija diskreti eżistenti jistgħu jiġu kklassifikati fi tliet ġenerazzjonijiet:
Materjali semikondutturi tal-ewwel-ġenerazzjoni huma primarjament rappreżentati minn ġermanju (prodotti tal-bidu, issa mhux komuni) u silikon.
Materjali semikondutturi tat-tieni -ġenerazzjoni huma primarjament materjali semikondutturi komposti, bħall-arsenidu tal-gallju (GaAs) u l-fosfid tal-indju (InP).
Materjali semikondutturi tat-tielet-ġenerazzjoni huma primarjament materjali semikondutturi-bandgap wiesgħa, bħal karbur tas-silikon (SiC) u nitrur tal-gallju (GaN).