可控硅,是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件,亦稱為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)等特點(diǎn),是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中,多用來(lái)作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等。家用電器中的調(diào)光燈、調(diào)速風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)、照相機(jī)、組合音響、聲光電路、定時(shí)控制器、玩具裝置、無(wú)線電遙控、攝像機(jī)及工業(yè)控制等都大量使用了可控硅器件。
在性能上,可控硅不僅具有單向?qū)щ娦裕疫€具有比硅整流元件(俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài).能以毫安級(jí)電流控制大功率的機(jī)電設(shè)備,如果超過(guò)此頻率,因元件開關(guān)損耗顯著增加,允許通過(guò)的平均電流相降低,此時(shí),標(biāo)稱電流應(yīng)降級(jí)使用.
不管可控硅的外形如何,它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2,從J1結(jié)構(gòu)的P1層引出陽(yáng)極A,從N2層引出陰級(jí)K,從P2層引出控制極G,所以它是一種四層三端的半導(dǎo)體器件.
在未來(lái)幾年內(nèi),節(jié)能、節(jié)電、環(huán)保工作將會(huì)提到政府的工作日程上來(lái),更重要的是將會(huì)提到企業(yè)集團(tuán)的工作日程上來(lái)。對(duì)于火電、冶金、石油化工等行業(yè)來(lái)說(shuō),節(jié)電也是節(jié)煤、也是環(huán)保,同時(shí)又是降低成本的有效途徑之一。因此節(jié)能的大潮將會(huì)逐漸到來(lái),同時(shí)也會(huì)給中、高壓變頻器制造業(yè)(包括進(jìn)口、國(guó)產(chǎn))提供一個(gè)市場(chǎng)機(jī)遇,因此許多企業(yè)在調(diào)研、研制、試生產(chǎn)中壓變頻調(diào)速器。
由于沒有國(guó)產(chǎn)的先進(jìn)電力電子器件,因此嚴(yán)重鉗制了中國(guó)電力電子行業(yè)的發(fā)展,90%以上的市場(chǎng)被進(jìn)口產(chǎn)品所占領(lǐng)。電力電子行業(yè)有如下特點(diǎn)。
中國(guó)的功率半導(dǎo)體器件還僅僅停留在功率二極管、可控硅、GTO的技術(shù)上,近年來(lái)沒有大的發(fā)展。而目前被廣泛應(yīng)用的電力電子器件MOSFET、IGBT、IGCT等完全依賴進(jìn)口。
1在電力電子行業(yè)科研人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累要比任何方面都重要,如果認(rèn)為有幾個(gè)碩士生、博士生就會(huì)很快的把產(chǎn)品開發(fā)出來(lái),做的完善,那世界上就不會(huì)只有一個(gè)西門子、一個(gè)東芝、一個(gè)GE、一個(gè)AB了,因此工藝、系統(tǒng)、技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累是非常重要的。
2技術(shù)含量高
電力電子是一個(gè)多學(xué)科交的新型學(xué)科,它包含了電力、電子、控制三大電氣工程技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)。
3在電力電子行業(yè)中,功率越小、電壓越低,生產(chǎn)的廠家越多;功率越大、電壓越高,生產(chǎn)的廠家越少。