Τι είναι ένας ημιαγωγός ισχύος;

Ένας ημιαγωγός ισχύος είναι μια συσκευή που μοιάζει με διακόπτη που χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο και τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλεκτρονικά κυκλώματα.Γενικά, αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν τις ηλεκτρονικές ιδιότητες που βρίσκονται σε στοιχεία ημιαγωγών, όπως το αρσενίδιο, το γερμανικό και το πυρίτιο.Επίσης, ονομάζονται συσκευές ισχύος, αυτά τα gadgets μπορούν τυπικά να διαλύουν περισσότερα από ένα watt ισχύος κατά τη διάρκεια της τυπικής λειτουργίας.Συνήθως αναφέρονται ως ICs Power όταν εφαρμόζονται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία μπορούν να περιέχουν εκατομμύρια συσκευές που συνδέονται μαζί σε ένα μόνο ημιαγωγό.Ο μηχανικός Robert N. Hall πιστώνεται με την επινόηση της συσκευής.Κατασκευασμένο από γερμανικό, αυτά τα πρώιμα gadgets είχαν συνήθως μια τρέχουσα βαθμολογία περίπου 35 αμπέρ και χωρητικότητα τάσης περίπου 200 βολτ.Συγκρίνετε αυτό με τους σύγχρονους ημιαγωγούς ισχύος, οι οποίοι συχνά χειρίζονται χιλιάδες αμπέρ, καθώς και χιλιάδες βολτ.και ένα διπολικό τρανζίστορ πύλης (IGBT).Οι δίοδοι ισχύος είναι συνήθως κατασκευασμένες από δύο-τερματικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα.Τυπικά φέρουν ηλεκτρικά ρεύματα σε μια κατεύθυνση προς τα εμπρός και αποτρέπουν το ρεύμα να έρχεται σε αντίστροφη κατεύθυνση.Σε αντίθεση με τους ομολόγους ημιαγωγών χαμηλής ισχύος, είναι σε θέση να μεταδώσουν ένα σημαντικό όγκο ρεύματος.

Η ισχύς MOSFET είναι ένας από τους πιο εκτενώς χρησιμοποιημένους τύπους εφαρμογών ημιαγωγών ισχύος χαμηλής τάσης.Συνήθως, είναι λιγότερο από 200 βολτ και χρησιμοποιούνται για ελεγκτές κινητήρα, τροφοδοτικά και μετατροπείς DC σε DC.Όπως μια δίοδος ισχύος, ένα Power MOSFET είναι συνήθως εξοπλισμένο για να μεταφέρει σημαντικές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.Είναι συχνά πιο αποτελεσματικά σε χαμηλότερες τάσεις και διαθέτουν υψηλές ταχύτητες μεταγωγής από άλλα είδη ημιαγωγών ισχύος.

Ένας θυρίστορ είναι ένας τύπος ημιαγωγού ισχύος που χρησιμοποιείται σε όλα, από τους διακόπτες φωτός και τα συστήματα ελέγχου πίεσης έως τους ελέγχους ταχύτητας κινητήρα και τους ρυθμιστές σε επίπεδο υγρού.Αποτελείται από τέσσερα στρώματα, αποτελούνται από εναλλασσόμενα υλικά τύπου ρ και Ν τύπου και έχουν συνήθως τρία ηλεκτρόδια.Συχνά έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν έναν σημαντικό όγκο ισχύος χρησιμοποιώντας ένα μικρό ρεύμα ή τάση ενεργοποίησης.Θεωρείται ότι είναι ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός τύπος ημιαγωγού ισχύος, τα IGBTs χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα κλιματισμού και ηλεκτρικά αυτοκίνητα.Τα στερεοφωνικά συστήματα που περιέχουν ενισχυτές μεταγωγής μερικές φορές χρησιμοποιούν επίσης IGBTs για να βοηθήσουν στη σύνθεση σύνθετων μορφών κύματος.