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聯柵晶閘管GATH-應用場景與結論

2025-03-20 10:05 來源:杭州優捷敏半導體技術有限公司 編輯:電源網

6 應用場景

6.1高壓繼電器和高壓斷路器

新能源汽車的潮流,迫切要求大功率混合式高壓繼電器。   

目前,采用IGBT做30KW高壓混合式繼電器還可以。卻滿足不了新能源汽車要求的100KW以上的大功率。

GATH的最適合做高壓大功率繼電器和斷路器。

· 1.1GATH的優勢分析

6.1.1.1在異常工況下,GATH的魯棒性比IGBT高10倍

異常工況,指出現大的電壓浪涌或電流浪涌,IGBT容易閂鎖和柵穿。而GATH沒有閂鎖和柵穿的機制。所以,GATH的抗浪涌能力比IGBT高10倍。

6.1.1.2在正常工況下,GATH的長期可靠性比IGBT高10倍

IGBT是靠表面溝道控制開關的。表面溝道非常狹窄,在溝道區域,電流壓縮了4000倍。

GATH是靠體內PN結通道控制開關的。在體內通道,電流僅壓縮了3-5倍。

所以,IGBT必定更快的老化衰退。

綜合效果就是,采用IGBT的失效率比采用GATH的失效率高10倍。

繼電器的開關次數,GATH比IGBT高10倍。IGBT開關1萬次,GATH開關10萬次。

6.1.2發熱和均流

6.1.2.1發熱

目前的目標,發熱問題不大,開關一次溫升僅0.43°C

繼電器規格     500A/1000V

混合式高壓繼電器,在開通和關斷過程中,功率管的導通持續時間不長, 20-30mS /30-50mS。

6.1.2.2均流

多個模塊之間,有均流問題。

    GATH模塊,現在用2顆功率管芯片,2顆二極管芯片,做持續電流200A.

    以后,用4顆逆導型RC-GATH芯片,做500A  1700V。

    混合式高壓繼電器僅用一個模塊,就沒有均流問題。

一般講,均流,更多的指動態。GATH的動態一致性好。GATH工作在零溫度系數區附近,靜態一致性好。GATH模塊用于現在目標的混合式高壓繼電器,均流問題不大。  

6.1.3 GATH重要參數

GATH最重要的參數是最高可關斷電流。IGCT的最高可關斷電流密度約100A/cm2,GATH的原包僅IGCT的0.1%;容易關斷,其最高可關斷電流密度比IGCT高很多。

GATH的最高可關斷電流密度,現在達到多少?還有多大的增大余量?

從小功率GATH—20N17(20A1700V,有源區4mm2)看,大功率GATH的可關斷電流密度超過300A/cm2,最終可能達到500--700A/cm2。

超過300KW,IGBT難,IGCT也難。只有GATH容易。

逆導型RC-IGCT,按照ABB規格書,不能夠工作在零度以下。RC-IGBT,只能夠用于中小功率軟開關,否則容易閂鎖。RC-GATH,則不受影響。

IGBT,由于閂鎖,既難高壓,又難串聯,只能夠做±500KV超高壓柔直。而GATH能夠做±800KV特高壓柔直。

IGCT現在的各種缺點如需要龐大的di/dt吸收回路、驅動功率大、重觸發、復雜的上下電邏輯關系等等,GATH因為原包細微,都避免了,其驅動線路跟IGBT差不多,僅靠簡單的邏輯線路即可完成開關驅動。

進口IGBT比國產IGBT貴幾倍,而國產的IGBT的失效率也比進口IGBT高幾倍。采用GATH,不管對進口IGBT還是對國產IGBT,失效率Fit,都降低至少一個數量級。

6.1.4 GATH應用注意的關鍵問題

GATH的最大問題是,超過其最高可關斷電流可能因關不斷而燒毀。短路瞬間,電流會急速增大,必須在超過其最高可關斷電流之前開斷。

需要做的是,把GATH的最高可關斷電流盡可能提高,整機公司要做的是,發現短路要立刻關斷,或立刻轉入限流等故障處理程序,確保GATH在電流達到最高可關斷電流之前開斷。

斷路器有一個限流電感,限制電流上升速度,并能夠根據這個上升速度,計算出開斷時間。在短路電流不大于額定電流5倍的時候指令功率管開斷。

這對GATH斷路器可能很重要,GATH的短路電流可能非常大,比IGBT大十倍。IGBT能夠自動限制短路電流為額定電流的7--8倍。GATH可能達到70--80倍。所以,要有限制電流上升速度并及時開斷的措施。

6.2  GATH在軌道交通中可靠性優于IGBT

GATH在軌道交通牽引應用中,失效率能夠比IGBT降低1-2個量級以上。

6.2.1 IGBT在軌道交通中的問題

電氣失效則是由于過壓、過流、溫度過高或動態 負載等原因引起的失效。

6.2.1.1電壓

《研究》用的2個IGBT是3300V/1200A 并聯。

從圖1(藍色線)可以看見,母線電壓1400V,失效率為1Fit,2100V為3000Fit。即母線電壓降低2/3,失效率降低3000倍,或者說,降低到1/3000。

GATH替代IGBT,就具有非常強悍的抗母線電壓浪涌能力。能夠抗擊超過耐壓一倍的浪涌。相當于把IGBT的耐壓提高了一半。也相當于把應用IGBT的母線電壓降低了1/3.原來2100V母線電壓的失效率降低到只有1400V的失效率。降低了3000倍。

英飛凌公司給出了第2代IGBT的失效率曲線(見圖1), 在中間電壓 1800 V 時的失效率為 100 Fit,而當電壓上升至 2000 V 時,失效率則上升至 1100 Fit 以上。

6.2.1.2電流

《研究》說明,軌道交通牽引應用時常常發生過電流,在低溫下,并聯的各個IGBT更加難均流,有的IGBT過電流嚴重,導致過電流保護后,重新啟動失效燒毀。

采用GATH替代,則能夠有效解決。

1、GATH能夠自動均流。GATH導通是晶閘管,而且工作在零溫度系數區域,所以,各個并聯的GATH模塊的電流不受環境溫度和驅動信號強弱的影響,自動均流。

2、GATH因為管芯微細,驅動內阻小,驅動能力非常強,比IGCT高3個數量級。不管環境高溫低溫,不管上坡下坡重載輕載,都能夠輕松啟動。沒有IGBT不能重新啟動的問題。  

根據運營經驗,最大電流用到 IGBT 定額的一半,峰值電流在定額電流以下時,其可靠性將會大幅提高,這在內燃機車、動車和城軌列車上已經得到證實。

由于網壓波動及功率沖擊等原因,常常會使IGBT 過流,致使其過流保護動作,變流器封鎖,同時主斷路器分斷,如果此時機車正好處于重載且上坡時,往往會使重新啟動失敗,導致機破事故。

由于結構上的原因,變流器模塊上不同位置的IGBT的溫度會有一定差異,這會導致并聯時的均流性變差。同樣,當并聯時某個 IGBT 性能有所降低時,其均流性能也會受到影響。在低溫狀態下,均流效果比高溫時差。

6.2.1.3溫度

一般認為,溫度上升10度,功率管的失效率增加一倍。溫度上升25度,失效率增加5倍。

GATH的最高工作溫度200度,IGBT  175度。GATH比IGBT高25度。

設GATH 200度的失效率跟IGBT  175度的失效率相當,可以得到,在相同的溫度下,IGBT的失效率是GATH的5.5倍。GATH的失效率是IGBT的1/5.5。

6.2.1.4功率循環PC 

則主要影響鍵合線及其焊點。

圖2 PC試驗曲線

假設機車年運行300天,每天功率循環50次,那么 50 K結溫升的壽命是60年,60 K結溫升的壽命是20年,70 K結溫升的壽命是10年。

從圖2和原文,可以看到,溫升從70度降低到50度,即降低20度,壽命從10年增加到60年。即增加了6倍。

使用GATH,最高結溫可以降低20度。理由是:IGBT的最高結溫,在E焊塊部位。焊塊的溫度比其他部位的溫度高20度以上。因為IGBT焊塊同時接受雙重加熱,一個是管芯發熱,一個是焊塊的焊絲發熱。而GATH的E(即K)焊塊下面,沒有有源區,只有焊絲發熱,沒有管芯發熱。所以,GATH的最高結溫比IGBT低20度。

GATH最高結溫低20度,壽命增加6倍。

綜合上面4條優勢,只計算電壓V、溫度T和功率循環PC這3條,GATH的失效率就比IGBT降低300*5*6~10000倍(按照降低1-2個量級估計)

6.2.1.5短路

電壓型功率管的短路耐受能力很弱,按uS計。電流型功率管的短路耐量很強,高1000倍,按mS計。

IGBT的短路耐量是10uS,SIC MOS是5uS,3uS,2uS。IGCT是10mS。GATH可以看作是微細元胞的IGCT。預計也能夠達到IGCT的10uS。比IGBT和SIC MOS持續時間長1000倍。GAT在短路狀態下,能夠自行保護,預計持續時間也大大超過IGBT和SIC MOS。

短路耐量差異千倍的原因可以歸結為架構決定的通道大小。絕緣柵架構的通道是柵下面5nm厚度的表面溝道。電流在溝道區域被壓縮了千倍。而聯柵架構的通道是內部通道,至少5um,比溝道寬敞1000倍,電流在內部通道區沒有被壓縮。所以,當短路發生時,數倍工作電流的短路電流在表面溝道區域被壓縮千倍就很快熱崩,而數倍工作電流的短路電流在內部通道區域沒有被壓縮。所以,能夠持續前者千倍的時間。

焊接型IGBT失效后,常常開路。而焊接型GATH失效后,是短路。

因為IGBT的綁定線焊在元包上面,焊點溫度最高,既有元包的發熱,又有鋁線的發熱。IGBT燒毀可能導致綁定線燒斷。而GATH的焊點發熱最低,只有鋁線發熱,沒有元包發熱,因為焊點下面沒有元包。所以,GATH燒毀,綁定線不會斷裂。

焊接型封裝比壓接型封裝成本降低一半。采用失效短路的焊接型GATH,有助于把柔直成本降低到有性價比競爭力的地位,從而有利于柔直的普及推廣。焊接型GATH的失效短路模式,為柔直推廣提供一種高可靠低成本的技術方案。

焊接型GATH成功之后,如應用需要,可設計芯片焊點部分做壓接式,封裝壓接型GATH模塊。

6.2.1.6 GATH對IGCT的優勢

GATH是一種微細元包的IGCT。元包大小只有IGCT的1/1000,驅動內阻也只有IGCT的1/1000。因此,驅動簡便,功耗低,控制力強,可靠性高。

(一)驅動簡便,功耗低,規格低。

1、IGCT的開通驅動需要2次,才能夠完全開通。關斷驅動,有的應用場景也需要2次。整個驅動線路復雜。而GATH的開通驅動和關斷驅動跟IGBT那樣,只需要簡單的邏輯線路,開關一次即可。

2、GATH的關斷功耗只有IGCT的10%。

  IGCT的關斷電壓          22V

  GATH的關斷電壓         4.5--5V

  IGCT的關斷電量          I*2µS

  GATH的關斷電量         I*0.5µ

  按照上述數據,GATH的關斷功耗只有IGCT的6%。

3、IGCT關斷驅動采用的電解電容和低壓MOS的規格高,電壓規格50V。因為關斷電壓22V。

  GATH關斷驅動采用的電解電容和低壓MOS的規格低,電解電容可以16V,低壓MOS可以16--25V。因為關斷電壓不到IGCT的1/4。

(二)GATH的可靠性、魯棒性比IGCT高

1、溫度范圍

   IGCT最高140°C,GATH最高200°C。

   IGCT的最低工作溫度,按照英飛凌報告,不能夠低于0°C。低溫下,IGCT容易出事。常溫下,IGCT還需要開通觸發2次,才能夠完全導通。低溫下,就可能出現不完全導通,結果,功耗劇增。

2、 IGCT的最高可關斷電流密度不高,<100A/CM2

   GATH的最高可關斷電流密度至少是幾百  A/CM2。

   IGCT  4500V  4000A,用4吋芯片。

   4000A,是最高可關斷電流,而平均最大電流,即可使用最大電流是1700A。

   4000A電流,有源區至少50cm2,電流密度只有80A/cm2。

3、IGCT過電壓雪崩仍然有可能“誤觸發”,GATH實際不可能誤觸發。

4、GATH 采用逆導型,不僅功率提什30%,而且更加可靠。IGCT未見逆導型。

6.2.1.7 GATH關斷電源的要求

以5000A 4500V GATH的關斷為例。

一般功率管的實際使用電流,是額定電流的40%,即5000A的GATH,實際使用2000A。需要關斷的電流是2000A。

不過,我們還是以關斷5000A計算,考察對關斷驅動線路各個元器件的要求。

圖3 GATH驅動接口線路圖

設定1μS把5000A從陰極轉換到門極。即1μS門極的驅動拉走的電流5000A。拉走的電荷量Q=I*t=5000A*1μS=5000μ庫倫。

(從關斷波形圖測算,轉換時間約0.5μS,拉走的電荷量小一半,只有2500μ庫倫)

1、電解電容C2

取5000*10μF   35V——1600μF   35V的電解電容30個,拉走5000μ庫倫導致的電解電容的電壓降低V

Q=CV

V=Q/C=5000μ庫倫/50000μF=0.1V

即電解電容只降低0.1V,就完成從陰極拉走5000A出門極的工作。

注意:關斷驅動實際是電解電容放電完成的,不是驅動線路完成的。電解電容只需要下降0.1V就可以了。

2、對驅動關斷電源的要求

柔直的MMC頻率是100-200Hz。

按照200Hz計算,周期是5mS。因為關斷驅動只用1μS,即在5mS的周期內,只有1μS放電,其余的時間都在充電,粗略估算,放電時間就忽略不計了。

最低充電電流5000μ庫倫/5mS=1A

即 關斷電源的電流容量只需要1A,就可以了。

給出10倍的余量,關斷電源也需要10A。

一個5V 10A的電源,要求不算高。

3、NMOS T2的關斷控制

用35V 2500A的規格。一個35V NMOS,最大160A。16個并聯。

4、電解電容和NMOS的耐壓規格都可以降低到16V。

5、如果電解電容只用5000μF,關斷瞬間電容的電壓降低1V,也是可以的。

6、如果NMOS的電流容量規格小一些,影響的只是轉換時間延長一些。對低頻工作沒有多大影響。轉換時間即使長達10μS,對5mS的開關周期來說,也是可以的。

從以上分析,可以看到,GATH關斷驅動的要求并不高。

6.2.1.8 GAHT芯片的研發步驟(三步走)

1、4500V 150A RCGATH(6吋)

現有工藝不用調整,設計一次復合板,一次工程批就可定型封裝模塊。

可封裝GATH模塊功率相當于IGBT 6500V 3000A模塊。

2、6500V 100A RCGATH(6吋)

增加高壓工藝(采用雙場板+場限環/多區 JTE終端),以及襯底選擇,確保耐壓7000V以上。

可封裝GATH模塊功率相當于IGBT 8000V 2000A模塊。

3、8000V 200A (8吋線)

調整產線,從6吋線上到8吋線。單顆芯片芯片尺寸從6吋線15*15mm2增加到8吋線的32*25mm2。

可封裝GATH模塊8000V 6000A相當于IGBT 12000V 6000A模塊。

表1 GATH單顆芯片

備注:1. GATH已有1200V 50A/150A/600A,1700V 100A/200A/400A芯片產品。

  1. 4500V GATH芯片減薄可做3300V GATH。

6.3 GATH在柔直中的優勢

6.3.1 IGBT在柔直中的局限

要求張北柔直輸電工程采用4500V/3000A壓接型IGBT達到了±500kV/4500MW的世界領先水平。但是很難靠IGBT進一步提高柔直工程的水平,而采用GATH能夠穩妥完成。要提高柔直的輸出電壓水平,就需要增加MMC的串聯數量,或提高功率管的耐壓水平。IGBT因為閂鎖問題,不能夠解決。而GATH沒有閂鎖問題,即可以采用增加MMC串聯數量的方法,也可以通過制成6500V和8000V的高壓產品解決。要提高柔直的輸出功率,就需要提高功率管的電流規格,IGBT的電流密度比較低,只能夠通過并聯更多的芯片來提高模塊的電流。而GATH的電流密度比IGBT高一倍以上,無需增加并聯的芯片數量,就可以把模塊電流從3000A提升到5000A。IGBT的并聯很難均流,因為IGBT的電流對驅動信號的大小、環境溫度的高低和芯片工藝的分散性相當敏感。而GATH具有自動均流的特質,更容易通過并聯獲得更大的電流容量。

張北柔性直流輸電示范工程是世界首個柔性直流電網工程,也是世界上等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。柔直電網的關鍵設備如換流閥,直流斷路器等直流設備均依托IGBT。IGBT既是柔直電網最核心的一環,也是最脆弱的一環。IGBT的故障電流耐受能力相當弱,只有額定電流的2倍。張北柔直采用壓接式4500V/3000A的IGBT,其耐受能力只有6KA/mS,與晶閘管10倍于故障電流耐受能力,相差甚遠。根本原因是IGBT的架構必定埋藏著一個叫做“閂鎖”的失效模式。由于閂鎖,IGBT的耐壓做不高,耐壓越高越容易閂鎖。所以,張北柔直只用4500V,而GATH可以做8000V。GATH抗過電壓雪崩耐量是IGBT的十倍。一只8000V GATH等于兩只4500V IGBT的串聯。抗高壓的耐力,GATH是晶閘管,其電流容量是IGBT的2-3倍,3000A的IGBT芯片能做6000A以上的GATH。

所以,假如張北柔直工程的MMC架構不變,采用8000V/6000A 的壓接式GATH替代 4500V/3000A 的壓接式IGBT,則整個柔直電網的電壓輸出增大一倍,從±500KV增加到±1000KV,柔直電網的額定輸出能力450萬千瓦能夠增大3倍,達到1800萬千瓦。更重要的是故障率將下降一個數量級。因為GATH就是一款先進的IGCT,IGCT的故障電流耐受能力達到8倍額定電流,耐受時間長達20mS,所以,GATH也能夠這么剛硬。

實現“雙碳”目標必須發展風光能源,相應的電網轉型就需要成本比,采用柔性輸電。

當前,柔性直流輸電成本比較高,是常規直流輸電的1.5倍,高成本與采用IGBT有很大關系。

IGBT的成本占了柔直換流閥造價的40%,而且壓接式IGBT的耐壓不夠高,只有4500V,需要串聯更多的功率管。而且IGBT的電流也不夠大,只有3000A,需要并聯更多的IGBT。IGBT的魯棒性低,抗過電壓雪崩的能力和抗短路的能力比較弱,也容易受電磁干擾而失效。上述種種問題增大了換流閥的體積重量,提高了變電站造價。

GATH能夠解決上述問題。比起IGBT,GATH的耐壓可以做到耐壓高一倍,電流增大一倍,成本降低一半,魯棒性提高十倍。從而可以把柔直換流閥的體積和重量減少一半以上,大大降低柔直成本。更加突顯柔直的優勢。

6.3.2 GATH在柔直中的優勢

6.3.2.1 GATH能夠做8000V高壓產品

IGBT的主要問題是“閂鎖”。耐壓越高,終端寬度越大,約容易引發閂鎖。所以,中國張北柔直只采用4500V壓接式IGBT,而6500V就容易閂鎖,世界上也沒有8000V IGBT產品。

IGBT由于過電壓雪崩容易引發閂鎖失效,所以,應用IGBT必須留有足夠的耐壓余量。如果柔直 600MW,直流電壓+-200KV,直流電流1500A,一共采用160個功率模塊,80串2并排列。其耐壓的總和達到360KV。耐壓余量達到44%。而GATH因為沒有“閂鎖”問題,抗雪崩電流沖擊的能力比IGBT高十倍。所以,耐壓余量留30%就夠了。因此,8000V GATH可以等效10000V IGBT。

6.3.2.2.GATH可以做5000A大電流

GATH導通是雙向注入載流子,而IGBT導通只是單向注入載流子。所以,GATH的電流密度比IGBT高得多,越是高壓產品,高阻層越厚,雙向注入的電流能力比單向注入的電力能力強得更多。同樣尺寸的芯片,GATH的電流規格達到IGBT的2-3倍。

IGBT是電壓型器件。只要有一個針孔柵穿,整個芯片報廢。而GATH是電流型器件,則沒有這個問題。所以,IGBT芯片做不大。芯片太大了,良率太低。國產6500V IGBT商用產品。只做到25A。而GATH則可以做滿曝光視場的大芯片,用8吋線晶圓,GATH單個芯片可做到6500V 300A或者是8000V 200A。因此,GATH壓接式可以做到5000A。

6.3.2.3 GATH成本僅為IGBT的一半

GATH采用平面工藝,不僅工藝簡單、成熟,而且良率極高,即使做高壓大功率芯片,也很少不良品。所以成本低廉,不到IGBT的一半,便于大規模推廣。

6.3.2.4 GATH的魯棒性比IGBT高十倍6.3.2.5 GATH的最高工作溫度200℃

IGBT最高工作溫度只有175℃,因此溫度越高,IGBT越容易閂鎖。

GATH沒有閂鎖問題,可以在200℃下工作。

6.3.2.6 GATH更適于并聯獲得大電流

IGBT是晶體管,輸出電流的大小與功率管的加工工藝的分散性、驅動電壓的分散性和功率管實際結溫有很大的關系。所以,在并聯使用中,會出現各模塊之間顯著的差異。

而GATH是晶閘管,輸出電流是鎖定的與驅動無關而且GATH工作在“零溫度系數區域”附近,輸出電流與功率管的實際結溫關系不大,也與功率管的加工工藝分散性關系不大。所以,GATH的各個模塊之間、各個單元之間都是很均勻的。

6.3.2.7 GATH更適合做逆導型

逆導型,把功率管與反并二極管做在同一個芯片上,能把功率提高30%。但是,逆導型為了解決“折拐”問題,必定造成橫向電場不均勻。

IGBT的主要問題是“閂鎖”。橫向電場不均勻,更容易發生閂鎖。所以,IGBT很難實現高壓大功率硬開關實現逆導型。

而GATH沒有閂鎖問題,魯棒性比IGBT高十倍,不怕橫向電場不均勻,容易實現適用于高壓大功率硬開關的逆導型產品——RCGATH。

6.3.2.8 一些重要的性能問題

1、驅動功耗僅為IGBT的5倍

GATH是電流型器件,驅動功耗(主要是關斷功耗)自然要大于電壓型器件IGBT。但是,大的不多,僅為IGBT的5倍,而比IGCT小的多,只有IGCT關斷功耗的1/10。

因為GATH的元胞很小,只有IGCT的0.1%,其驅動內阻比IGCT低2-3個數量級。所以,其很容易開關控制。不像IGCT那樣,需要借助于外界強大“硬驅動”。

2、開關速度跟IGBT相當

GATH的關斷模式跟IGBT一樣,屬于開基極PNP晶體管關斷。實驗檢測證明:GATH的關斷電流下降波形與拖尾跟IGBT相當。

3、GAHT的最大可控光端電流十倍于標稱電流。

IGCT的標稱電流,就是最大可控關斷電流,因為IGCT的元胞太大了,驅動內阻比GATH高千百倍。所以,如果實際電流太大,則無法通過外力“硬關斷”。

而GATH的元胞細小,很容易用比較小的驅動功率關斷很大的電流。所以,能夠關斷標稱電流十倍以上的工作電流。

4、不需要采用大的電抗來控制di/dt。

IGCT由于元胞巨大,開通瞬間有一個電流從邊緣到中心的擴展速度不可控問題,所以,需要外加大的電抗。這是IGCT的主要缺點之一。而GATH的元胞細小,只有12微米,周邊與中心同時開關,不存在電流擴展速度不可控問題。因此,無需外加大的電抗。

6.3.2.9結論

GAHT適用于柔性直流輸電,將展現光明的前景:

* 實現(等效于IGBT的“萬伏五千安”高規格);

* 魯棒性增加十倍,失效率降低一個數量級;

* 柔性直流輸電的容量達到特高壓水平;

* 柔直換流閥的重量和體積減小一半以上,成本降低1/3以上;

* 柔性直流輸電成本比正常直流輸電的成本還要低;

* GATH技術成熟,產品穩定,加工成本低廉,適于大規模推廣。

7 結論

電能是當今世界最重要的能源形式。輸電,變電,變流,都依靠功率管。功率管是國民經濟的重要基礎。

針對高壓大電流場景現有主流功率器件IGBT、IGCT不足之處,設計開發的聯柵晶閘管GATH,解決了應用場景對功率器件要求的高功率、高可靠以及成本降低。

聯柵功率管是一種靜電感應型功率管與雙極型功率管的復合型功率管。聯柵功率管分為聯柵晶體管GAT和聯柵晶閘管GATH兩類,都是采用了聯柵架構。聯柵架構的特點是:多晶硅發射極和柵上無鋁僅在柵區匯流條上面布鋁的結構,從而得到了元胞細小的結果。

GATH具有抗浪涌能力強、短路保護能力強、最高工作溫度高、高電流密度、高功率密度、低導通損耗、低成本等優勢。未來將推動我國電力電子技術的發展,促進電網系統的雙碳目標的進一步實現。

高壓GATH模塊未來可以在柔直、高壓短路器、軌道交通、風電、冶金、高壓變頻等領域進一步推廣,具有顯著的社會、經濟效應。

附錄一 GATH隔離脈沖驅動線路

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