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允許更高的功率密度的GaAs肖特基二極管

來源: 中電網(wǎng)
2021-08-02
類別:技術(shù)信息
eye 12
文章創(chuàng)建人 拍明

原標(biāo)題:允許更高的功率密度的GaAs肖特基二極管

允許更高的功率密度的GaAs肖特基二極管在電力電子設(shè)備中展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì),特別是在高頻和高功率密度應(yīng)用中。以下是對(duì)這類二極管的詳細(xì)分析:

一、優(yōu)勢(shì)與特性

  1. 高電子遷移率:GaAs(砷化鎵)中的電子遷移率是硅(Si)中的5.6倍,這使得GaAs肖特基二極管在導(dǎo)通電阻和正向壓降方面表現(xiàn)出色。較低的導(dǎo)通電阻意味著在相同電流下,二極管產(chǎn)生的熱量更少,從而允許更高的功率密度。

  2. 大能帶隙:GaAs具有比硅更大的能帶隙,這導(dǎo)致?lián)舸┑呐R界電場(chǎng)高于硅。因此,GaAs肖特基二極管的阻斷電壓能力高于具有可比正向電壓的Si肖特基二極管,進(jìn)一步提升了其功率處理能力。

  3. 快速開關(guān)行為:肖特基接觸僅使用多數(shù)載流子,與高遷移率相結(jié)合,導(dǎo)致非常快速的開關(guān)行為。這使得GaAs肖特基二極管非常適合高頻應(yīng)用,如開關(guān)模式電源(SMPS)和功率因數(shù)校正(PFC)系統(tǒng)。

  4. 低溫度依賴性:GaAs肖特基二極管的電參數(shù)溫度依賴性很小,這意味著在不同溫度下,其性能表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定,有利于在高溫環(huán)境下保持高效運(yùn)行。

  5. 高浪涌電流能力:與SiC(碳化硅)器件相比,GaAs肖特基二極管在某些情況下能提供更高的浪涌電流能力。這對(duì)于需要應(yīng)對(duì)瞬時(shí)高電流沖擊的應(yīng)用場(chǎng)景尤為重要。

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二、應(yīng)用場(chǎng)景

  1. 高功率密度應(yīng)用:GaAs肖特基二極管因其卓越的功率處理能力,被廣泛應(yīng)用于需要高功率密度的電力電子設(shè)備中,如電動(dòng)汽車充電器、工業(yè)電源等。

  2. 高頻應(yīng)用:在高頻應(yīng)用中,如無(wú)線通信基站、雷達(dá)系統(tǒng)等,GaAs肖特基二極管因其快速的開關(guān)速度和低損耗特性而受到青睞。

  3. 功率因數(shù)校正系統(tǒng):在PFC系統(tǒng)中,GaAs肖特基二極管能夠顯著減少損耗,提高系統(tǒng)效率。特別是在高功率密度和高頻應(yīng)用的PFC系統(tǒng)中,其優(yōu)勢(shì)更加明顯。

三、發(fā)展趨勢(shì)

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)更高功率密度和更高效率的需求日益增長(zhǎng)。GaAs肖特基二極管作為一種具有優(yōu)異性能的新型功率器件,其應(yīng)用前景十分廣闊。未來,隨著制造工藝的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,GaAs肖特基二極管有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

綜上所述,允許更高的功率密度的GaAs肖特基二極管憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電力電子設(shè)備中發(fā)揮著重要作用,并將在未來繼續(xù)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。


責(zé)任編輯:David

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