什么是电源模块?
电源模块是通过组合多个功率半导体,将电源相关电路集成到单个封装模块中的产品。
电源的模块化有助于电子设备的小型化并提高制造过程中的生产率。通过将必要的功能集成到IC(半导体集成电路)中,进行低功耗设计并进行优化,可用于工厂的工业设备、大型白色家电、汽车、铁路等广泛领域,现在用于新能源。
功率模块相关市场规模仍在快速增长。
电源模块使用情况
电源模块最常见的应用例子是安装在空调、冰箱、洗衣机等中的“逆变器”。该变频器可以通过变换频率来控制电机的速度。
通过自由改变电机转速,可以减少不必要的移动,为节能做出贡献。另一方面,没有逆变器的空调只能打开和关闭电机,由于打开和关闭空调的极端重复而导致不必要的电力消耗。
逆变器用于控制电机的转速,也用于混合动力汽车和电动汽车等电动汽车。驾驶汽车不仅仅是打开和关闭;检测和控制车轮何时打滑也很重要。
如果不执行此控制,汽车就会打滑。在下雪地区,需要安全高效地对轮胎施力,而对电机功率的极其精细的控制对于EV和HEV来说尤其重要和必要。
电源模块原理
电源模块是由多个最适合所需电源应用的功率晶体管和偏置驱动电路组成的集成电路,并与外围元件一起制成模块,以提高击穿电压、开关速度和电源时的效率我们正在努力改进。此外,还考虑了封装和电路板的散热性能,使其易于使用。
在功率模块广泛使用的功率半导体中,功率晶体管的应用范围最为广泛,其技术主要由半导体和材料制造商积极开发。在功率晶体管中,有以下几种半导体器件。
1.双极晶体管
虽然双极型晶体管结构简单并且可以处理大量功率,但它们具有开关速度慢和功耗高的缺点,近年来在功率模块应用中已经不太受欢迎。
2. 功率MOSFET
功率 MOSFET(FET:场效应晶体管)的优点是能够执行最快的开关并且消耗较少的功率,但它们也有难以处理大量功率的缺点。
3.IGBT
IGBT (绝缘栅双极晶体管)于 20 世纪 80 年代开发, 可以处理大量功率。 与MOSFET相比,可以进行不亚于MOSFET的开关。电路配置是 MOSFET 和 BJT(双极结型晶体管)的组合。