Podzespoły dla energoelektroniki są przepustką w nowoczesność

MOSFET i IGBT

Z wymienionych powodów we współczesnej elektronice mocy wykorzystuje się praktycznie tylko tranzystory MOSFET i IGBT. Tranzystory bipolarne przegrywają z nimi w zakresie wymaganej mocy sterującej, która jest za duża, bo ich wzmocnienie prądowe przy dużym obciążeniu jest niewielkie.

MOSFET-y mają bardzo małe straty związanie z przewodzeniem, a więc niską rezystancję kanału w stanie włączenia dla wersji o małym napięciu znamionowym (do ok. 50 V). W elementach na wyższe napięcia, do 800 V, rezystancja kanału w stanie przewodzenia jest już niestety znacząco większa. Stąd najczęściej MOSFET-y są stosowane w obwodach niskonapięciowych, a w aplikacjach zasilanych z wyprostowanego napięcia sieci używane są jedynie w aplikacjach małej i średniej mocy wyjściowej.

Z kolei tranzystory IGBT są domeną aplikacji o wyższym napięciu zasilania, gdyż zawarty w ich strukturze tranzystor bipolarny jako element wyjściowy ma przy dużych prądach obciążenia i wysokich napięciach znamionowych lepsze parametry związane ze stratami na przewodzenie (niewielkie napięcie nasycenia).

Jakie znaczenie dla biznesu fi rmy mają komponenty dla energoelektroniki?

 

Mimo sporego potencjału, relatywnie dużej wartości aplikacji, branż, które są odbiorcami i samych produktów z obszaru energoelektroniki, stopień specjalizacji blisko połowy firm oceniono jako niewielki. To wynik tego, że za tytułowym terminem kryje się bardzo dużo produktów, producentów oraz sektorów rynku. Przedsiębiorstw, dla których energoelektronika jest osią biznesu, jest 24%, co też jest niezłym rezultatem, bo w praktyce jest to co czwarta firma. Zazwyczaj takich specjalizowanych dostawców jest mniej, więc wynik można traktować jako dowód potwierdzający obiegową tezę, że obszar dużych mocy jest wartościowy i biznesowo perspektywiczny.

W takim zakresie MOSFET-y mają już wyraźnie gorsze parametry, np. RDS(ON) rzędu pojedynczych omów. Dla układów dużej mocy bywa to dyskwalifikujące, natomiast bez problemu udaje się nabyć znakomite IGBT na napięcie 1–1,5 kV. Innymi słowy, w zakresie półprzewodników mocy istnieje coraz bardziej wyraźny podział aplikacyjny rynku wyznaczany przez najlepsze zakresy parametrów elementów mocy.