快速二极管的发展

快速二极管向快速、软恢复、低压降发展。MOSFET、IGBT问世后,由于MOSFET、IGBT开关速度太快,是快速二极管的反向恢复成为功率变换器换相损耗和电磁干扰的主要原因,甚至在 IGBT问世初期忽略了普通快速二极管的反向恢复与IGBT的快的开通速度之间的矛盾,在IGBT开通过程中普通快速二极管的反向恢复造成瞬态短路而常出现功率变换器无故损坏的现象,因而现在的IGBT模块均为IGBT与超快速二极管的组合。在功率因数校正技术中也要求提升二极管的超快速和超软恢复,由于600V耐压为超快速二极管的反向恢复特性已不能满足高性能的要求,现多选用一个封装内两个300V超快速二极管相串联的功率因数专用超快速二极管,但导通压降上升到3V~4V(在功率因数校正技术中是允许的)。去年问世的碳化硅SBD由于耐压高、反向恢复特性极好并且导通压降接近于低压超快速二极管,应用碳化硅SBD,可使功率因数校正电路的性能更好。
模块化、智能化

电力电子器件向模块化、智能化发展。将多个电力电子器件封装在一个壳内构成电力电子模块,例如:将两个二极管或IGBT构成半桥桥臂、四或六个二极管组成一个单相或三相桥式整流器、六个IGBT构成三相桥式逆变器、单相整流桥或三相整流桥六个IGBT构成的桥式逆变器和一个制动用IGBT,按预定要求将电路内部连接好后制造成为一个变频器专用的电力电子模块等。这样可以使电力电子设备的结构得到极大地简化,体积和重量也大大减小。如果将过热保护电路、过电流保护电路以及栅极驱动电路等封装在模块内即构成智能化电力电子模块(IPM),IPM进一步简化了电路结构。经常可以看到小功率变频器仅仅是一块控制电路板和一个 晶闸管(GTO),到了超大规模集成电路、线条宽度亚微米时代,可制造出集成化门极可关断晶闸管(IGCT)。从SCR到GTO是由门极不可关断到门极可关断,而从GTO到IGCT则是更可靠、更方便地关断。