电力电子器件的应用和发展

2019-01-14薛志荣

通信电源技术 2019年4期

关键词：电子器件氮化碳化硅

薛志荣

（江苏省江阴中等专业学校，江苏江阴 214000）

0 引言

电力电子器件可促进社会经济水平的提升，具有重要的发展价值，需严格分析电力电子器件的实际应用现状，充分探讨电力电子器件的发展趋势。

1 电力电子器件的应用现状

随着时代的进步，科技水平的稳定提升，电力电子器件的发展进入了新阶段。第三次信息技术革新下，我国电力电子器件的发展速度不断提升，促进了新型信息电子技术的使用，如大功率的电子管和晶匣管[1]。现在，随着信息技术和计算机技术的不断应用，新型电力电子器件不断产生，具备的型号多种多样[2]。

我国的电力电子器件在实际应用中仍存在问题，影响了经济的发展，制约了社会的进步[3]。电力电子器件的相关问题包括三个方面。第一，研究力度不足。研究电力电子器件时，由于资金限制，投入的技术力量不足，无法促进电力电子器件的发展。第二，原材料使用困难。电力电子器件的发展需依靠大量的实验研究工作。实验研究需耗费合适的原材料，但实验前期原材料寻找困难，无法促进电力电子器件的积极研究。第三，缺乏创新性。制造电力电子器件时，缺乏创新理念，生产的产品无法满足实际发展需求，导致我国电力电子器件和国际电力电子器件存在很大差距[4]。

2 电力电子器件的发展趋势

电力电子器件已长期应用于各行业设备，如交通、能源及激光等。电力电子器件的快速发展，促进了各行业的高效运行。为促进电力电子器件的发展，需具体分析氮化镓和碳化硅[5]。

2.1 新型材料的应用

实际应用中，氮化镓是一种更为优良的材料，可应用于多个发展领域。初期研究时，氮化镓是基于氮化硅晶片和蓝宝石为衬底材料制作，提升了氮化镓的应用速度，确保了更高的社会效益和经济效益。例如，将氮化镓应用在LED灯具中，使灯具具备环保性和节约性[6]。

近年来，碳化硅作为一种新型宽禁带半导体材料，逐渐得到人们的重视。碳化硅具备良好的物理性质和带电性质，应用于电力电子器件中能发挥良好的效果。例如，含有碳化硅的电力电子器件能具备耐高温和耐高压的特点，弥补了原材料的缺陷。因此，需克服技术和资金等因素的限制，加大碳化硅的研究力度，促进碳化硅的广泛应用[7]。

2.2 新型技术的应用

电力电子器件已融合多种技术，促进了应用模块的产生，保证了整体性能和质量的提升，如标准化模块、智能化模块、集成电力电子器件模块及用户专用模块等。电力电子器件不断获取存在的电压、电流及开关等参数，促进了各因素的相互配合，保证了电力电子器件功能的充分发挥，提升了经济水平。近年来，随着社会的迅速发展，绝缘栅双极型晶体管得到了详细地研究和充分地应用。绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降的优点。实际应用中，IGBT不仅提高了抗短路能力，降低了开关的实际消耗程度，促进了开关速度的提升，同时也减小了电荷，消除了二次击穿现象。IGBT模块还具有节能、安装维修方便及散热稳定等特点，广泛应用于电力电子装置。电力电子器件是现代电力电子装置的核心，电力电子器件结合新型技术将带来一场电力电子技术的革命。需加强对电力电子器件的技术创新，保证结构和制作工艺的优化，使电力电子器件具备智能化和自动化特点[8]。