功率半导体作为一种重要的元器件,在强电与弱点之间的转换控制中起着十分重要的作用,自诞生以来一直备受工程师的喜爱和关注。经过了很长一段时间的发展,功率半导体在相关电源电路中的应用已经不可替代。尤其是在当前太阳能着力发展的时代,功率半导体更是大踏步向前,虽然目前有着氮化镓与碳化硅等更好的材料,但由于价格以及相关因素的缘故,功率半导体器件在相当长一段时期内会起着重要的作用,下面我们就功率半导体的技术以及未来的技术发展趋势进行分析,希望能给大家提供必要的帮助。
在可预见的将来,电能将一直是人类消耗的最大能源。从手机、电视、洗衣机、到高速列车,均离不开电能。无论是水电、核电、火电还是风电,甚至各种电池提供的化学电能,大部分均无法直接使用,75%以上的电能应用需由功率半导体器件进行功率变换以后才能供设备使用。
每个电子产品均离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如通过变频来调速,使变频空调在节能50-70%的同时,更环保、更安静、让人更舒适。人们希望便携式电子产品一次充电后有更长的使用时间,在电池没有性进步以前,需要更高性能的功率半导体器件进行高效的电源管理。正是由于功率半导体能将“粗电”变为“精电”,因此它是节能减排的基础技术和核心技术。
随着绿色环保在国际间的确立与推进,功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和4C产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源(风电、太阳能)、轨道交通、智能电网等新领域。据国际市场调研机构HISISuppliResearch报告,2011年全球功率半导体市场在2010年大增37.8%以后,继续增长6.7%,达到331亿美元。中国是全球功率半导体的最大市场,占据了超过全球50%以上的份额。
与微处理器、存储器等数字集成半导体相比,功率半导体的产品寿命周期相对较长,可为几年甚至十几年;同时功率半导体不追求特征尺寸的快速缩小,不要求最先进的生产工艺,其生产线成本远低于Moore定律制约下的超大规模集成电路。因此,功率半导体非常适合我国的产业现状以及我国能源紧张和构建和谐社会的国情。
功率半导体(PowerSemiconductor,PowerManagementSemiconductor)器件可定义为进行功率处理的半导体器件。典型的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等。
功率半导体器件包括功率二极管、功率开关器件与功率集成电路,前两者也称为功率(分立)器件。国内常常将功率(分立)器件称为电力电子器件,这是因为早期的功率半导体器件如大功率二极管、晶闸管等主要应用于工业和电力系统领域。
功率集成电路(PIC:PowerIC)在国际上又常被称为智能功率集成电路(SPIC:SmartPowerIC,国内又有人称之为灵巧功率集成电路)或高压集成电路(HVIC:HighVoltageIC),在本文中,我们将电源管理集成电路(PowerManagementIC)也纳入PIC的范畴。
二十世纪八十年代之前的功率半导体器件主要是功率二极管、可控硅整流器(SCR)和功率BJT。除功率BJT中部分功率不大的晶体管可工作至微波波段外,其余的功率半导体器件都是低频器件,一般工作在几十至几百赫兹,少数可达几千赫兹。然而功率电路在更高频率下工作时将凸显许多优点,如高效、节能、减小设备体积与重量、节约原材料等。因此在二十世纪八十年代发生了“20kHz”,即功率半导体电路中的工作频率提高到20kHz以上。这时传统的功率半导体器件如SCR和GTR(巨型晶体管或称为电力晶体管)等因速度慢、功耗大而不再适用,以功率MOS和IGBT为代表的新一代功率半导体器件因此应运而生。新一代功率半导体器件除具有高频(相对于传统功率器件而言)工作的特点外还都是电压件,因而使驱动电路简单,逐渐成为功率半导体器件的主流和发展方向,在国际上被称为现代功率半导体器件(ModernPowerSemiconductorDevices)。
现代功率半导体器件的制造技术与超大规模集成电路一样都是以微细加工和MOS工艺为基础,因而为功率半导体的集成化、智能化和单片系统化提供了可能,进而促进了将功率半导体器件与过压、过流、过温等传感与保护电路及其驱动和控制电路等集成于同一芯片的单片功率集成电路的迅速发展。
目前市场主流的功率半导体器件是硅基器件,包括部分SOI(SOI:SilicononInsulator)基高压集成电路,随着以SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)为代表的宽禁带半导体材料制备、制造工艺与器件物理的迅速发展,SiC和硅基GaN电力电子器件逐渐成为功率半导体器件的重要发展领域。
近年来,“智慧城市”逐渐成为一个热门话题,给公众对未来城市的美好生活以很大期许。在国际上,已有200多个“智慧城市”项目正在实施。国内一些城市积极行动,上海提出用城市智慧建设智慧城市的路径,武汉于去年10月迈出建设智慧城市的实质性步伐,江苏省宁波市于2010年9月作出《关于建设智慧城市的决定》,随后又专门出台了智慧城市建设五年行动纲要。浙江省义乌市也被列为全省构建“一中心三枢纽”智慧城市体系的枢纽之一。顺应智慧城市浪潮,发展智慧型产业,在义乌市推进“两区六城”建设、率先建成更高层次的惠及全民的小康社会进程中,应发挥积极作用。 一、“智慧生活”、“智慧城市”正在走近我们 去年,有关浙江的两则报道可能并不起眼,但却
在成都市公共卫生临床医疗中心,几名新冠肺炎患者仍在接受治疗。隔离病区内,一台物资配送机器人在走廊和楼道间来回穿梭,为患者运送餐食。在病房门口,机器人缓缓停下,医务人员取下餐食后,它又再次启动,“走”向下一间病房。 新冠肺炎疫情发生以来,服务机器人在医疗、配送、巡检等方面大显身手,儿童陪伴机器人、扫地机器人、拖地机器人等家用服务机器人亦加速落地。随着包括网络、中心、人工智能在内的“新基建”按下快进键,双重因素叠加,服务机器人市场正迎来新的发展新机遇。 记者梳理发现,当前投入抗“疫”一线的服务机器多由原用于公共场所的服务机器人改造而来。成都市公共卫生临床医疗中心的服务机器人参与抗“疫”前,已在中国二十多个省份
近日,深圳市发展改革委发布《深圳市支持电化学储能产业加快发展的若干措施(征求意见稿)》,对先进的储能示范项目给予财政资金支持,项目最高支持力度不超过1000万元。 以下为原文 深圳市发展和改革委员会关于公开征求《深圳市支持电化学储能产业加快发展的若干措施(征求意见稿)》意见的通告 为抢抓全球电化学储能产业发展机遇,打造世界一流全球储能产业中心,根据《深圳市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》《深圳市培育发展新能源产业集群行动计划(2022-2025年)》《深圳市促进绿色低碳产业高质量发展的若干措施》等文件精神。市发展改革委编制了《深圳市支持电化学储能产业加快发展
向电动交通的过渡为非洲跨入新时代提供了一个重要的机会。与世界其他地区相比,非洲的机动化率较低。在一些非洲国家,电动两轮车、三轮车、电动汽车和电动巴士领域已经有了一些令人兴奋的发展。经过几年的试点,许多在这一领域运营的公司现在都在努力扩大业务规模。其中大部分电池都是从海外进口的,而且大多来自中国。 一些当地利益相关者呼吁非洲国家利用全球向电动交通的过渡,最终从自然资源中获得更多资源。在多个论坛上,电池储能领域一直是许多讨论的中心。人们总是提到非洲
4月27日,上海市政府官网发布了《关于本市进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(以下简称《政策》),围绕投融资、企业培育、研发、人才、知识产权、进出口以及政府管理等7个方面提出了一系列支持政策,拟加快上海软件产业向高端发展,推动上海集成电路全产业链自主创新发展。本政策自2017年4月15日起实施,有效期至2020年12月31日。下面就随半导体小编一起来了解一下相关内容吧。 4月27日,上海市政府官网发布了《关于本市进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(以下简称《政策》),围绕投融资、企业培育、研发、人才、知识产权、进出口以及政府管理等7个方面提出了一系列支持政策,拟加快上海软件产业向高端发展,推动上海集
4月8日,国家发展和改革委员会发布《产业结构调整指导目录(2019年征求意见稿)》(以下简称《意见稿》)。据电池中国网了解,动力电池、 氢能 和充电设施建设等产业被纳入鼓励类产业;采用外化成工艺生产的铅酸蓄电池和产能规模较小的碳酸锂及氢氧化锂项目被列入限制类;含有重金属等污染物的汞电池、镉/砷含量超标的铅酸蓄电池被列入限期淘汰类。 电池中国网从国家发改委了解到,《意见稿》由鼓励类、限制类、淘汰类三个类别组成。鼓励类主要是推动高质量发展的技术、装备、产品、行业;限制类主要是工艺技术落后,不符合行业准入条件和有关规定,禁止新建扩建和需要督促改造的生产能力、工艺技术、装备及产品;淘汰类主要是不符合有关法律法规规定,不具备安全生产条件,严
从全球范围来看,中、德、美、日四国是新能源汽车产业进行角逐的主要对手,在节能减排大环境之下谁能够在新能源汽车领域取得领先,那么谁就可能引领全球汽车产业的发展,所以各国的规划显得尤为重要,而几乎站在同一起跑线的中、德、美、日四国还需要再鏖战很久才能分出胜负。
产才融合破解集成电路产业发展难题,“集成电路最具高层次人才吸引力企业指数”闪亮登场! 集成电路是现代化产业体系的核心枢纽,关系和中国式现代化进程。 目前,我国已形成较完整的集成电路产业链,涌现出一批优秀企业和企业家,积累了一定的产业基础与优势。尤其是我国拥有庞大的芯片消费市场和丰富的应用场景,这是市场经济下最宝贵的资源,是推动集成电路产业发展的战略性优势。 但是,我国集成电路部分“卡脖子”技术仍受制于人,人才问题已成为目前制约我国集成电路产业发展的关键因素之一。当前国际形势同样证明,在科技前沿和关键领域培养并保持一支能打硬仗的高层次人才队伍已迫在眉睫。 由工业和信息化部人才交流中心联合猎聘共同推出“集
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目标本实验室活动的目标是测量电感的自谐振频率(SRF),并根据测量数据确定寄生电容。背景知识与所有非理想电气元器件一样,部件套件中提供 ...
摘要本文研究具有背靠背MOSFET的理想二极管以及其他更先进的器件。文中还介绍了一种集成多种功能以提供整体系统保护的理想二极管解决方案。 ...
2017 年,美国通过了《非处方 (OTC) 助听器法案》,要求美国食品药品监督管理局 (FDA) 制定一项规。
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