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小器件“硬扛”大电流 晶闸管市场依旧广阔

发布日期:2019-07-18 11:20   来源:未知   阅读:

  晶闸管是工业领域较为常见的整流器,具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流工况下工作,极大的节约了能源。因其具有可控性,被广泛应用于可控整流、交流调压、电子开关、逆变及变频等电子电路中。

  晶体闸是现代电子信息领域使用最多的功率型半导体控制器件之一,有“通态内阻、发热最少,承受过电流能力极强”等优良特点,有非常广泛的用途并具有不可替代性。晶闸管种类和规格繁多,它是由一个“P-N-P-N”四层半导体构成的,在中间形成三个PN结,晶闸管的这一结构使其具有可控的单向导电性,即不仅具有一般二极管单向导电的整流作用,还能对导通电流进行控制,精准的起到控制电流有无和大小的作用。

  一个功率半导体分立器件的出现故障会导致整个电能控制系统发生故障,导致整个系统瘫痪,因此,功率半导体分立器件的可靠性起着关键性作用,直接影响整个系统运行和使用的稳定性和安全性。

  目前,晶闸管的产品技术已经成熟、可靠性很高,没有介于导通和关断之间的放大区,因此通态内阻最小,发热最少,承受过电流能力极强,能承受单管大电流,不需要多器件并联就可以达到10-15倍的额定电流。目前大功率晶闸管可以做到额定电流6kA以上,避免了在大电流应用时必须并联,从而避免产生不均流导致器件损坏问题的发生。而且晶闸管的控制触发极其简单,只要一个很窄的脉冲就可以实现,可以采用变压器或光电耦合器实现强弱电的隔离,使弱电控制免受强电干扰,极大提高了控制装置的稳定可靠性。

  晶闸管具有“耐高压、大电流、控制方便”等优点,可以直接用于控制交流电,且具有不可替代性。晶闸管电子开关利用“电压过零触发、电流过零切除、开关无触点、响应速度快”等特性,在超高压输送电系统中提高了电网的功率因数,降低了输送线路过程中的损耗,极大提高供电效率,优化了供电环境,增强电力系统运行的稳定性和安全性,降低了故障率,是电力传输过程中不可缺少的重要装置。

  在低压供配电系统中,晶闸管同样“给力”。静止无功补偿装置用于电压调整,稳定了电压,改善了功率因数,抑制了电压波动,改善了电能品质,平衡了不对称负荷及配套滤波器,还能吸收谐波和减小谐波干扰,使低压配电得到优化。

  晶闸管以身量“轻”的小器件外形“承受”了大电流的“挑战”且整流效果突出,在市面上广受工业领域人士关注。目前晶闸管市场发展向好,多由以下原因促就:

  一是与国内的湖北台基股份、河北紫光国徽等企业通过持续的研发投入和探索创新突破了半导体行业在起步阶段研发重视程度不够,底子薄,起步晚,美、日等发达国家对我国严格的技术封锁的限制,掌握了晶闸管领域的核心技术有关。

  以湖北台基股份为例,其拥有5项专利和22项非专利技术,因而成为了我国为数不多的掌握前道(扩散)技术、中道(芯片制成)技术、后道(封装测试)技术,并掌握大功率半导体器件设计、制造核心技术并形成规模化生产的企业。

  二是与国产晶闸管系列产品“低价格、高性能”优势逐渐显现,技术达到国际先进水平,并已对外出口与国际同类产品在高端领域进行竞争有关。

  相关数据显示,2017年,国外大型半导体公司约占我国半导体市场份额的70%左右,晶闸管系列产品是国外公司的主流产品之一,长期以来占据广泛的市场空间。近年来国家加大研发投入,关键技术取得质的突破,国产晶闸管打破了受制于国外技术的局面。

  业内人士表示,晶闸管是基础型功率半导体分立器件,尽管后期全控型、高频率、集成化、模块化功率半导体分立器件逐步产生并迅速发展,晶闸管仍然是迄今为止能承受的电压和电流容量相对较高的功率半导体分立器件。根据Transparency Market Research发布的一份新报告“2018-2026全球晶闸管市场分析”,预计2018-2026年期间,全球晶闸管市场将以7.0%的复合年增长率增长,预计到2026年,将达到7,225.9百万美元(497亿元人民币)。目前亚太地区(以中国市场为主)晶闸管的市场规模约占全球规模的四到五成左右,约65%的晶闸管产品需要进口,未来几年国产替代进口的空间还有很大。

  *除《中国经营报》署名文章外,其他文章为作者独立观点,不代表中国经营网立场。

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