Hvad er en Power Semiconductor?

En kraft-halvleder er en switch-lignende enhed, der primært bruges til at styre og konvertere elektrisk strøm i elektroniske kredsløb. Generelt bruger disse enheder de elektroniske egenskaber, der findes i halvlederelementer, såsom galliumarsenid, germanium og silicium. Disse gadgets, også kaldet strømforsyninger, kan typisk fjerne mere end en watt strøm under standarddrift. De omtales normalt som strøm-IC'er, når de anvendes i integrerede kredsløb, som kan indeholde millioner af enheder, der er forbundet sammen på en enkelt halvleder.

For det meste blev den grundlæggende form for en elektrisk halvlederenhed udviklet i løbet af 1950'erne. Ingeniør Robert N. Hall krediteres for at opfinde enheden. Fremstillet af germanium havde disse tidlige gadgets normalt en nuværende rating på cirka 35 ampere og en spændingskapacitet på omkring 200 volt. Sammenlign det med moderne kraft-halvledere, der ofte håndterer tusinder af ampere såvel som tusinder af volt.

Der findes adskillige typer af halvlederelektriske enheder, herunder en kraftdiode, en metaloxid-halvleder-felteffekttransistor (MOSFET), en tyristor og en isoleret gate bipolær transistor (IGBT). Kraftdioder er normalt lavet af to-terminale elektroniske komponenter. De bærer typisk elektriske strømme i en retning fremad og forhindrer strøm i at komme i en modsat retning. I modsætning til deres halvledere med lav effekt, er de i stand til at overføre et betydeligt volumen af ​​strøm.

Strøm MOSFET'er er en af ​​de mest udbredte typer lavspændingseffekt halvleder applikationer. De er typisk mindre end 200 volt og bruges til motorregulatorer, strømforsyninger og DC til DC konvertere. Som en strømdiode er en MOSFET-strøm sædvanligvis udstyret til at transportere betydelige mængder elektrisk strøm. De er ofte mere effektive ved lavere spændinger og har høje kommutationshastigheder end andre former for halvledere.

En thyristor er en type halvleder, der bruges i alt fra lysafbryderdæmpere og trykreguleringssystemer til motorhastighedskontroller og regulatorer på væskeniveau. De består af fire lag og består af skiftende materialer af typen P og N, og de har normalt tre elektroder. De er ofte designet til at kontrollere et betydeligt volumen af ​​strøm ved hjælp af en lille udløsningsstrøm eller spænding.

En isoleret gate bipolar transistor (IGBT) power halvleder er en gadget designet til hurtigt at slukke og tænde den. IGBT'er, der betragtes som en meget effektiv type halvleder af kraft, bruges ofte i klimaanlæg og elbiler. Stereosystemer, der indeholder switchingforstærkere, bruger undertiden også IGBT'er til at hjælpe med at syntetisere komplekse bølgeformer.