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???電力半導體模塊的發展趨勢
??(1) 電力電子半導體模塊化:模塊化,按最初的定義是把兩個或兩個以上的電力半導體芯片按一定的電路結構相聯結,用RTV、彈性硅凝膠、環氧樹脂等保護材料,密封在一個絕緣的外殼內,并且與導熱底板相絕緣而成的。自從模塊原理引入電力電子技術領域以來,已開發和生產出多種內部電路相聯接形式的電力半導體模塊,諸如雙向晶閘管、電力MOSFET以及絕緣柵雙極型晶閘管(IGBT)等模塊,使得模塊技術得以更快的發展。伴隨著MOS結構為基礎的現代半導體器件研發成功,人們把器件芯片與控制電路、驅動電路、過壓、過流、過熱和欠壓保護電路以及自診斷電路組合起來,密封裝在同一絕緣外殼內稱之為智能化電力半導體模塊,即IPM。??為了提高整個系統的可靠性,以適應電力電子技術向高頻化、小型化、模塊化方向發展。在IPM的基礎上,再增加一些逆變器的功能,使逆變電路(IC)的所有器件以芯片形式封裝在一個模塊中,便成為用戶專用電力模塊(ASPM),這樣的模塊更有利于高頻化。??為了能使邏輯電平為幾伏、幾毫安的集成電路IC與幾百伏、幾千伏的電力半導體器件相集成,以滿足電力事業的發展,人們采用混合封裝方法制造出能適應于各種場合的集成電力電子模塊(IPEM)。

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??(2) 智能晶閘管模塊:晶閘管智能模塊ITPM(Intelligent Thyristor Power Mudule),是把晶閘管主電路和移相觸發系統以及過電流、過電壓保護、傳感器等共同封裝在一個塑料外殼內制成的,使有關電路成為了一個整體。該晶閘管是電流控制型電力半導體器件,需要大的脈沖觸發功率才能驅動晶閘管,該模塊做起來具有一定難度。

??(3) IGBT智能模塊:80年代,絕緣柵雙極晶體管IGBT器件研發成功。由于IGBT器件具有電壓型驅動、驅動功率小、開關速度高、飽和壓降低以及可耐高電壓、大電流等一系列應用上的優點,并可用IC來實現驅動和控制,進而發展到集成IGBTA芯片、快速二極管芯片、控制和驅動電路、過壓、過流、過熱和欠壓保護電路,箱位電路以及自診斷電路等封裝在同一絕緣外殼內,具有智能化的IGBT模塊(IPM)。它為電力電子逆變器的高頻化、小型化、高可靠性和高性能創造了器件基礎。

??(4) 通信電源模塊:現今電力電子技術在電源模塊中發展的趨勢是低電壓、大電流。在次級整流電路中選用同步整流技術成為一種高效、低損耗的方法。由于功率MOSEFT的導通電阻很低,能提高電源效率,因而在采用隔離Buck電路的DC/DC變換器中已開始應用。同步整流技術是通過控制功率MOSEFT的驅動電路,實現整流功能的技術。一般驅動頻率固定,大約可達200kHz以上,門限驅動可以采用交叉合(Crosscoupled)或外加驅動信號配合死區時間控制實現。同步整流技術不僅提高了電源效率,而且給通信電源模塊帶來了新的進步,使得同步整流成為一種主流電源技術,應用于廣泛的工業生產領域。

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