市场需要更小巧、更高效的电力转换产品,这就推动了晶体管设备的广泛应用。对于这些设备而言,效率成为近期关注的重点,主要强调在缩小尺寸的同时提高电压。随着尺寸缩小,管理热能、空间和可靠性的挑战也随之加大。因此,罗杰斯的电力电子解决方案具有重要意义。

功率晶体管必须坚固可靠

现在,功率晶体管广泛应用于功率管理,但由于各自的用途性质而面临不同挑战。热管理、配电效率和可靠性十分关键。功率晶体管的种类有很多,包括:

  • 绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) - 绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 结合了 MOS 管易于驱动和 BJT 低导通损耗的特点。它们通常是大电流、高电压应用的首选器件。IGBT 制造商必须在开关速度、导通损耗和耐用性之间取得平衡,从而使器件实现更高频率和效率。IGBT 同样具有高输入阻抗,因此在直流和交流电机驱动、不间断电源系统和可再生能源(光伏能源和风能)中得以广泛应用。其栅极驱动要求更低,切换损耗更低,尺寸更小,成本更低,效率更高。
  • 金属氧化物半导体场效晶体管 (MOSFET) - 功率 MOSFET 的速度相当快;高速切换可降低开关损耗。由于绝缘栅的缘故,所需栅极驱动功率非常小。在这些方面,功率 MOSFET 已经接近理想开关的特点。可用于大部分电源、直流-直流变流器和低压电机控制器。超结型 MOSFET 的应用日益广泛,用于提高效率并缩小电源尺寸。
  • 双极结型晶体管 (BJT) - 双极结型晶体管 (BJT) 导通损耗非常低,封装可靠,可在高温下工作。碳化硅 BJT 具有电流密度大、增益高等特点。对于低功率交流/直流电源,基于 BJT 的解决方案可降低成本并简化电磁干扰设计。

解决功率晶体管在可靠性和效率方面的挑战

陶瓷基板和母线排在功率晶体管中发挥着重要作用,包括增强性能、尽量降低功率损耗并优化热管理。罗杰斯 ROLINX® 母线排可作为电源和功率晶体管模块( IGBT、BJT、MOSFET 或整个模块)间的定制化连接。此外,罗杰斯 curamik® 陶瓷基板冷却部件可在半导体层级实现互连。

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