Знание принципов работы полупроводниковых приборов необходимо специалистам, занимающимся проектированием преобразовательной техники. Мы продолжаем рассмотрение базовых вопросов, связанных со структурой диодов и тиристоров и их электрическими характеристиками. 
Нет в силовой электронике элементов, развивающихся столь же быстро и имеющих так много схожих черт, как IGBT и MOSFET. Несмотря на известные преимущества и недостатки каждого из них, выбор силового модуля для конкретного применения не всегда является очевидным. В первую очередь это относится к области напряжений свыше 200–300 В, когда достоинства полевых ключей перестают быть однозначными.... 
Защита быстродействующих силовых ключей от аварийных режимов является одной из основных функций устройства управления. Состояние перегрузки в лучшем случае ведет к сокращению ресурса, а в худшем — к выходу элемента из строя. Перегрузка может быть вызвана разными причинами. Опасным является любой режим, при котором ток или напряжение на ключе выходят за рамки области безопасной работы (Safe Oper... 
Основным режимом коммутации силовых ключей в промышленных преобразователях средней и высокой мощности является «жесткое» переключение, характеризующееся высоким уровнем динамических потерь и перенапряжений. Как правило, частота коммутации в таких устройствах составляет 1–30 кГц для IGBT и 50–100 кГц для MOSFET.
Увеличение рабочей частоты позволяет снизить габариты и вес пассивных аккумулирующи... 
Последовательное соединение IGBT-модулей, не обладающих стойкостью к лавинному пробою, представляет собой намного более серьезную проблему, чем их параллельное включение. Отметим, например, наличие дополнительных статических потерь силовых ключей, рассеяние мощности выравнивающими резисторами, необходимость управления затворами с разным потенциальным уровнем, а также сложность аппаратной реализ... 
Материал продолжает серию статей («Силовая электроника» № 1–3’2012 и № 3’2013), посвященных базовым вопросам применения диодов и тиристоров. В пятой части рассматриваются проблемы управления и защиты. 
Разработка устройств c большой удельной мощностью, таких как современные транспортные приводы и преобразователи энергетических станций, требует применения силовых модулей, отличающихся высокой надежностью и уникальными электрическими и тепловыми характеристиками. Решение этих задач невозможно без внедрения новых полупроводниковых материалов и современных технологий корпусирования. В частности, ... 
Принцип работы многоуровневой схемы прост: модули или инверторные ячейки соединяются последовательно, за счет этого напряжение питания устройства может быть выше рабочего напряжения отдельных ключей. Подобное решение позволяет формировать «многоступенчатый» выходной сигнал, снизить уровень гармонических искажений и отказаться от дорогостоящих и громоздких выходных фильтров. Очевидно, что все си... 
Частотные свойства и динамические характеристики IGBT во многом определяют выбор модуля для конкретных условий работы. В спецификациях силовых ключей параметры переключения приводятся для фиксированных режимов, определенных изготовителем. Внимательный анализ технической документации показывает, что разные производители используют отличающиеся условия нормирования. Более того, иногда они указаны... 
Постоянные улучшения свойств силовых кристаллов, поиск новых решений и совершенствование существующих технологических процессов приводят к непрерывным эволюционным изменениям характеристик силовых ключей. Революционные инновации связаны в первую очередь с внедрением новых широкозонных материалов и тонких пленок, применение которых позволяет не только повысить экономическую эффективность произво... 