功率半導體模組就是按一定功能、模式的組合體，功率半導體模組是大功率電子電力器件按一定的功能組合再灌封成一體。功率半導體模組可根據封裝的元器件的不同實現不同功能，功率半導體模組配用風冷散熱可作風冷模組，配用水冷散熱可作水冷模組等。
基本介紹
- 中文名：功率半導體模組
- 外文名：Power semiconductor module
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基本介紹
功率半導體器件以功率金屬氧化物半導體場效應電晶體(功率mosfet，常簡寫為功率mos)、絕緣柵雙極電晶體(igbt)以及功率積體電路(power ic，常簡寫為pic)為主。這些器件或積體電路能在很高的頻率下工作，而電路在高頻工作時能更節能、節材，能大幅減少設備體積和重量。尤其是集成度很高的單片片上功率系統(power system on a chip，簡寫psoc)，它能把感測器件與電路、信號處理電路、接口電路、功率器件和電路等集成在一個矽晶片上，使其具有按照負載要求精密調節輸出和按照過熱、過壓、過流等情況自我進行保護的智慧型功能。國際專家把它的發展喻為第二次電子學革命。
重要器件
1、高壓晶閘管 2、用於未來能量轉換中的igbt和快速開關二極體 3、採用超級結技術的超高速開關器件 4、套用於高功率電源的sic元件
發展趨勢
功率電子模組的集成度 半導體模組之間的差異，不僅僅體現在連線技術方面。另一個差別因素是附加有源和無源器件的集成度。根據集成度不同，可分為以下幾類：標準模組，智慧型功率模組（ipm），（集成）子系統。在ipm被廣泛使用（尤其在亞洲地區）的同時，集成子系統的使用只剛剛起步。 1、智慧型功率模組（ipms） 智慧型功率模組的特點在於除了功率半導體器件外，還有驅動電路。許多ipm模組也配備了溫度感測器和電流平衡電路或用於電流測量的分流電阻。通常智慧型功率模組也集成了額外保護和監測功能，如過電流和短路保護，驅動器電源電壓控制和直流母線電壓測量等。 然而，大部分智慧型功率模組沒有對功率側的信號輸入進行電氣隔離。只有極少數的ipm包含了一個集成光耦。另一種隔離方案是採用變壓器 進行隔離。 通常，小規模的ipm的特點在於其引線框架技術。穿孔銅板用作功率開關和驅動ic的載體。通過一層薄薄的塑膠或絕緣金屬板進行散熱。 用於中高功率套用的ipm模組的設計特點是將模組分為兩個層次。功率半導體在底部，驅動器和保護電路在上部。本領域內名氣最大的ipm是賽米控的skiip?，已面市超過了10年。這種無底板ipm系列產品的最大額定電流是2400a，包括一個驅動器和保護功能，加上電流感測器、電氣隔離和電源。這些模組裝在風冷或水冷冷卻器上，並在供貨前進行全面的測試。 一個有趣的趨勢是將標準模組升級為ipm。可直接或使用帶驅動電路（通過彈簧連線）的適配器板來進行升級。賽米控的skypertm驅動器是這方面理想的產品。 2、集成子系統 所有這些ipm的共同點是真實的“智慧型”，即將設定點值轉換成驅動脈衝序列的控制器不包含在模組中。賽米控是250kw以下轉換器用集成子系統的核心製造商。skaitm模組也是ipm，其特點是集成了dsp控制器，除脈寬調製外，還可進行其它通信任務。這些子系統也包含集成直流環節電容器，一個輔助電源，精密電流感測器和一個液體冷卻器。。
