1、1第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件電力電子學(xué)電力電子學(xué)電力電子變換和控制技術(shù)（第三版）電力電子變換和控制技術(shù)（第三版）2第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)3第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.

2、3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)42.1.1 半導(dǎo)體半導(dǎo)體PN結(jié)結(jié)2.1.2 半導(dǎo)體二極管基本半導(dǎo)體二極管基本 特性特性2.1.3 電力二極管電力二極管2.1.4 電力二極管的主要應(yīng)用電力二極管的主要應(yīng)用2.1 電力二極管52.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)電力二極管實(shí)物圖6在在4 4族元素本征半導(dǎo)族元素本征半導(dǎo)體硅中摻入體硅中摻入5 5族元素族元素( (砷、磷砷、磷) )。在在4 4族

3、元素本征半導(dǎo)族元素本征半導(dǎo)體硅中摻入體硅中摻入3 3族元素族元素( (硼、鋁硼、鋁) )。NN型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體5 5個(gè)價(jià)電子中的個(gè)價(jià)電子中的4 4個(gè)個(gè)與相鄰的硅原子組成與相鄰的硅原子組成共價(jià)鍵后，還多余一共價(jià)鍵后，還多余一個(gè)。個(gè)。3 3個(gè)價(jià)電子與相鄰的個(gè)價(jià)電子與相鄰的硅原子組成共價(jià)鍵，硅原子組成共價(jià)鍵，因缺少一個(gè)價(jià)電子，因缺少一個(gè)價(jià)電子，在晶體中產(chǎn)生一個(gè)空在晶體中產(chǎn)生一個(gè)空穴。穴。2.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)72.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)8擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)阻擋層勢(shì)壘層PN結(jié)2.1.1 半導(dǎo)體PN結(jié)9漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)0，VGK 0，Ig0)，形成正反饋，形成正反饋，晶閘管迅

4、速斷晶閘管迅速斷通。通。2.3.1 逆阻型晶閘管SCR40Ic1REAAGKIgIc2Ib1IKIAIb2Ic0c02gA121()III正反饋過(guò)程的數(shù)量關(guān)系1c1AII2c2KIIAb01c1cIIIIccc201IIIA1 Ac02KIIIIKAgIII2.3.1 逆阻型晶閘管SCR可控開(kāi)通可控開(kāi)通關(guān)斷？關(guān)斷？強(qiáng)迫其電流IA(IC) 下降到維持電流以下通態(tài)時(shí)121 41c02gA121()III阻斷阻斷：Ig=0， 1、 2很小。流過(guò)很小。流過(guò)SCRSCR的電的電流約等于漏電流約等于漏電流。流。開(kāi)通開(kāi)通：足夠的足夠的I Ig g使發(fā)射極電流增大，使使發(fā)射極電流增大，使 1+ 21，IA ，

5、飽和導(dǎo)通飽和導(dǎo)通 。 IA實(shí)實(shí)際由外電路際由外電路決定決定。半控：半控： 從關(guān)斷到導(dǎo)通后從關(guān)斷到導(dǎo)通后, , 1+ 2趨近于趨近于1， Ig=0，仍有正反饋，維持導(dǎo)通；仍有正反饋，維持導(dǎo)通； 當(dāng)當(dāng)IAIH， 1、 2很小，正反饋無(wú)很小，正反饋無(wú)法維持，法維持， SCR恢復(fù)阻斷?；謴?fù)阻斷。2.3.1 逆阻型晶閘管SCR422.3.1 逆阻型晶閘管SCR432.3.1 逆阻型晶閘管SCR正向折轉(zhuǎn)導(dǎo)通高溫導(dǎo)通高電壓變化率導(dǎo)通l門(mén)極觸發(fā)導(dǎo)通門(mén)極觸發(fā)導(dǎo)通l光注入導(dǎo)通光注入導(dǎo)通晶閘管在什么時(shí)候關(guān)斷？晶閘管在什么時(shí)候關(guān)斷？ 強(qiáng)迫其電流強(qiáng)迫其電流 IA ( IC ) 減小到維持電流以下減小到維持電流以下442

6、.3.1 逆阻型晶閘管SCR(1) (1) 額定電壓額定電壓(2) (2) 額定電流額定電流(3) (3) 通態(tài)峰值電壓降通態(tài)峰值電壓降(4) (4) 浪涌電流浪涌電流(5) (5) 額定門(mén)極觸發(fā)電流和觸發(fā)電壓額定門(mén)極觸發(fā)電流和觸發(fā)電壓(6) (6) 維持電流維持電流(7) (7) 掣住電流掣住電流(8) (8) 開(kāi)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間開(kāi)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間(9) (9) 斷態(tài)電壓臨界上升率斷態(tài)電壓臨界上升率(10) (10) 開(kāi)通電流臨界上升率開(kāi)通電流臨界上升率 45(1) (1) 通態(tài)平均電流通態(tài)平均電流ITav ( (SCR額定電流的選取額定電流的選取) )2.3.1 逆阻型晶閘管SCR晶閘管在

7、環(huán)境溫度為40C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，電阻性負(fù)載電路中，額定結(jié)溫時(shí)，所允許流過(guò)的工頻正弦半波電流的平均值。，有效值相等、發(fā)熱相同。Tavm01sind()2IIttmI2Tm01sind()2IIttm2ITfTavIKI平均電流平均電流有效值電流有效值電流波形系數(shù)波形系數(shù)mm21.57IIfdTav(1.5 2)1.57K II46 圖中畫(huà)斜線部分為一個(gè)2周期中晶閘管的電流波形。若各波形的最大值為Im=100A，試計(jì)算各波形電流的平均值Id1、Id2、Id3和電流有效值I1、I2、I3 。 若考慮二倍的電流安全裕量，選擇額定電流為100A的晶閘管能否滿足要求？2.3.1 逆阻型晶閘管SCR47

8、(2) (2) 維持電流維持電流IH (ON-OFF)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通后，在室溫和門(mén)極開(kāi)路條件下，減小陽(yáng)極電流，使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流。一般為十幾到幾十毫安，與結(jié)溫有關(guān)，結(jié)溫越高，則IH越小。(3) (3) 擎住電流擎住電流IL (OFF-ON-ON)晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后，能維持導(dǎo)通所需的最小陽(yáng)極電流。（要求正反饋進(jìn)行到一定深度。） 通常IL約為IH的24倍。(4) (4) 斷態(tài)重復(fù)平均電流斷態(tài)重復(fù)平均電流IDR和反向重復(fù)平均電流和反向重復(fù)平均電流IRR門(mén)極開(kāi)路、額定結(jié)溫時(shí)，對(duì)應(yīng)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓和反向重復(fù)峰值電壓時(shí)的平均漏電流。(5) (5) 浪涌電流浪涌電流ITS

9、M工頻正弦半周期內(nèi)所允許的最大過(guò)載峰值電流。持續(xù)時(shí)間更短則用I2t表示允許通過(guò)浪涌電流的能力。2.3.1 逆阻型晶閘管SCR48(1) (1) 斷態(tài)電壓臨界上升率斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt (V/us) 在額定結(jié)溫和門(mén)極開(kāi)路條件下，使晶閘管保持?jǐn)鄳B(tài)所能承受的最大電壓上升率。2.3.1 逆阻型晶閘管SCRAGKN2P2N1P1J1J2J3GKA(2) (2) 通態(tài)電流臨界上升率通態(tài)電流臨界上升率di/dt (A/us)在規(guī)定條件下，晶閘管用門(mén)極觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，晶閘管能夠承受而不致?lián)p壞的通態(tài)電流最大上升率。di/dt過(guò)大會(huì)局部過(guò)熱而使SCR損壞du/dt過(guò)大會(huì)使SCR誤導(dǎo)通49一、晶閘管的結(jié)構(gòu)一、晶

10、閘管的結(jié)構(gòu)SCR的符號(hào)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的符號(hào)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、P1N1P2N2四層三端器件四層三端器件二、晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件二、晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件 導(dǎo)通條件、半控特性、關(guān)斷方法導(dǎo)通條件、半控特性、關(guān)斷方法三、晶閘管的工作原理三、晶閘管的工作原理半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：q 雙晶體管等效電路模型雙晶體管等效電路模型q 用雙晶體管等效電路模型解釋用雙晶體管等效電路模型解釋 正反饋過(guò)程正反饋過(guò)程q 恢復(fù)阻斷的方法恢復(fù)阻斷的方法2.3.1 逆阻型晶閘管SCR502.3.2 逆導(dǎo)型晶閘管RCT逆導(dǎo)晶閘管等值電路和符號(hào)逆導(dǎo)晶閘管等值電路和符號(hào)512.3.3 光控晶閘管LCT光控晶閘管符號(hào)及等值電路光控晶閘管符號(hào)及等值

11、電路52雙向晶閘管符號(hào)、等效電路和伏安特性雙向晶閘管符號(hào)、等效電路和伏安特性2.3.4 雙向晶閘管TRIAC53第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)54GTO符號(hào)及關(guān)斷原理圖符號(hào)及關(guān)斷原理圖GTO （Gate Turn Off Thyristor）為什么能靠反向觸發(fā)電流關(guān)斷？為什

12、么能靠反向觸發(fā)電流關(guān)斷？ T2的電流分配的電流分配系數(shù)較大；系數(shù)較大； T1、T2飽和深度飽和深度較淺較淺2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO 55 2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTOM1、M2接收從控制系統(tǒng)輸入的高頻互補(bǔ)式方波電壓后，向接收從控制系統(tǒng)輸入的高頻互補(bǔ)式方波電壓后，向GTO輸出輸出+Ig觸觸發(fā)其開(kāi)通，并使發(fā)其開(kāi)通，并使C充電。充電。 要關(guān)斷已處于通態(tài)的要關(guān)斷已處于通態(tài)的GTO（M1、M2已無(wú)輸入信號(hào)）時(shí)，需觸發(fā)開(kāi)通已無(wú)輸入信號(hào)）時(shí)，需觸發(fā)開(kāi)通SCR，C放電形成放電形成- Ig ，關(guān)斷，關(guān)斷GTO56第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體

13、管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)57 2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET58N溝道結(jié)構(gòu)溝道結(jié)構(gòu)N溝道符號(hào)溝道符號(hào)P溝道符號(hào)溝道符號(hào)耗盡型外加PN結(jié)反向電壓控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵源之間PN結(jié)耗盡層寬度耗盡層寬度變化來(lái)控制溝道電導(dǎo)，稱之為結(jié)型。2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET59P溝道符號(hào)溝道符號(hào)N溝道符號(hào)溝道符號(hào)N溝道結(jié)構(gòu)溝道結(jié)構(gòu)耗盡型由于柵極由于柵極G與其余兩

14、個(gè)電極之間是絕與其余兩個(gè)電極之間是絕緣的，外加?xùn)?、源?jí)之間的電場(chǎng)控制緣的，外加?xùn)?、源?jí)之間的電場(chǎng)控制半導(dǎo)體中半導(dǎo)體中感應(yīng)電荷量的變化感應(yīng)電荷量的變化控制溝道控制溝道電導(dǎo)，因此稱之為絕緣柵型。電導(dǎo)，因此稱之為絕緣柵型。2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET60反型層反型層耗盡型耗盡型當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏源極之間就存當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏源極之間就存在導(dǎo)電溝道，稱之為在導(dǎo)電溝道，稱之為耗盡型耗盡型。 柵極電壓大于零時(shí)才存在導(dǎo)電溝柵極電壓大于零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道，稱之為道，稱之為增強(qiáng)型增強(qiáng)型。按導(dǎo)電溝道可分為按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和溝道和N溝道溝道功率功率MOSFET主要是主要是增強(qiáng)型絕緣柵增強(qiáng)型絕緣柵 N

15、溝道場(chǎng)效溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管應(yīng)晶體管2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET61 2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFETP-MOSFET基本結(jié)構(gòu)、符號(hào)和外接電路基本結(jié)構(gòu)、符號(hào)和外接電路622.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET目前流行的結(jié)構(gòu)目前流行的結(jié)構(gòu) 具有垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散MOS結(jié)構(gòu)的N溝增強(qiáng)型VDMOS63PMOSFET的工況可用其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性表述：的工況可用其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性表述： 2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET UGSUGSth時(shí)，可變電時(shí)，可變電阻區(qū)（阻區(qū)（導(dǎo)通狀態(tài)導(dǎo)通狀態(tài)）- -區(qū)域區(qū)域 當(dāng)當(dāng) UGDUGS-UDSUT時(shí)，飽和區(qū)（時(shí)，飽和區(qū)（恒流區(qū)恒流區(qū)，等效于晶體管的放大

16、區(qū)），等效于晶體管的放大區(qū)）- -區(qū)域區(qū)域 擊穿區(qū)：擊穿區(qū)：UDS增加到一定量，漏極增加到一定量，漏極PN擊穿，漏電流迅速增大擊穿，漏電流迅速增大- -區(qū)域區(qū)域642.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET652.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET是否可控驅(qū)動(dòng)信號(hào)額定電壓額定電流工作頻率飽和壓降 BJT全控正電流較大中小P-MOSFET全控正電壓較小高大66第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MO

17、S控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)672.6.1 工作原理工作原理2.6.2 靜態(tài)特性靜態(tài)特性2.6.3 擎住效應(yīng)擎住效應(yīng)2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT682.6.1 工作原理P-MOSFETIGBT69IGBT比MOSFET多一層P+注入?yún)^(qū)，形成了一個(gè)大面積的P+N結(jié)，因此通流能力很強(qiáng)。等效電路符號(hào)IGBT是GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP晶體管。晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻2.6.1 工作原理70與MOSFET基本相同，場(chǎng)控器件，通斷由柵射極電壓uGE決定。驅(qū)動(dòng)uGE大于

18、開(kāi)啟電壓UGE(th)時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT導(dǎo)通。導(dǎo)通通態(tài)壓降小。但通態(tài)壓降具有正溫度系數(shù)但通態(tài)壓降具有正溫度系數(shù)柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關(guān)斷。關(guān)斷2.6.1 工作原理71l 靜態(tài)特性靜態(tài)特性 2.6.2 靜態(tài)特性l 三個(gè)區(qū)域：三個(gè)區(qū)域： 正向阻斷區(qū)、有源區(qū)和飽和區(qū)。正向阻斷區(qū)、有源區(qū)和飽和區(qū)。l uCE0時(shí)，反向阻斷工作狀態(tài)。時(shí)，反向阻斷工作狀態(tài)。72 開(kāi)關(guān)速度高，開(kāi)關(guān)損耗小。在電壓1000V以上時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗只有BJT的1/10，與P-MOSFET相當(dāng)； 相同電壓和電流定額時(shí)，安全工作區(qū)比BJ

19、T大，且具有耐脈沖電流沖擊能力； 通態(tài)壓降比P-MOSFET低，特別是在電流較大的區(qū)域； 輸入阻抗高，輸入特性與P-MOSFET類似； 與MOSFET和GTR相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)保持開(kāi)關(guān)頻率高的特點(diǎn)。 2.6.2 靜態(tài)特性732.6.2 靜態(tài)特性l寄生晶閘管等效電路寄生晶閘管等效電路導(dǎo)通時(shí)，Ic過(guò)大，使寄生晶體管導(dǎo)通，成為晶閘管狀態(tài)；關(guān)斷時(shí)，集射極電壓上升過(guò)快，電容充電電流大，也可能晶閘管狀態(tài)出現(xiàn)。742.6.3 擎住效應(yīng)什么是擎住效應(yīng)：什么是擎住效應(yīng)：q 集電極電流集電極電流iC過(guò)大過(guò)大；q 集電極電壓過(guò)高集電極電壓過(guò)高；q 關(guān)斷速度過(guò)快關(guān)斷速度過(guò)快；q Rbr上的電壓

20、過(guò)大，可使上的電壓過(guò)大，可使T2導(dǎo)通，使導(dǎo)通，使IGBT失去關(guān)斷能力失去關(guān)斷能力。產(chǎn)生擎住效應(yīng)的原因：產(chǎn)生擎住效應(yīng)的原因：752.6.3 擎住效應(yīng) 電壓控制開(kāi)通和關(guān)斷，控制功率??； 雙極性導(dǎo)電，開(kāi)關(guān)速度介于MOSFET和BJT之間； 電壓電流耐量介于BJT和GTO之間； 無(wú)二次擊穿現(xiàn)象，有擎住效應(yīng)； 最近20年，IGBT已得到廣泛應(yīng)用，3.3KV4.5KV/1200A1800A的器件已開(kāi)始使用。76第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.

21、6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC2.9 本章小結(jié)77晶閘管引入一對(duì)晶閘管引入一對(duì)MOSFET構(gòu)成了場(chǎng)控晶閘管構(gòu)成了場(chǎng)控晶閘管MCT(圖圖2.19) 開(kāi)通開(kāi)通P溝道的溝道的MOS管管使使MCT導(dǎo)通導(dǎo)通 開(kāi)通開(kāi)通N溝道的溝道的MOS管管使使MCT關(guān)斷關(guān)斷2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 782.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘IGCT IGCT就是把就是把GTO芯片與反并聯(lián)二極管和芯片與反并聯(lián)二極管和門(mén)級(jí)驅(qū)門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電路集成在一起，再將其電路集成在一起

22、，再將其門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)器門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)器在外圍以在外圍以低電感方式連接成環(huán)狀的門(mén)電極。低電感方式連接成環(huán)狀的門(mén)電極。 優(yōu)點(diǎn)：電流大、電壓高，開(kāi)關(guān)頻率比較高（比GTO大10倍），驅(qū)動(dòng)功率小。 IGCT廣泛應(yīng)用于大功率電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)有源濾波、補(bǔ)償及直流輸電等電力變換系統(tǒng)中。79第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙極型晶體管IGBT 2.7 MOS控制晶閘管MCT和集成門(mén)極換流晶閘管IGCT 2.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路

23、PIC2.9 本章小結(jié)802.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC 把同類或不同類的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)器件按一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)把同類或不同類的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)器件按一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接并封裝在一起的開(kāi)關(guān)器件組合體稱為電力電子開(kāi)關(guān)模塊，連接并封裝在一起的開(kāi)關(guān)器件組合體稱為電力電子開(kāi)關(guān)模塊，它包括：它包括：二極管和晶閘管模塊二極管和晶閘管模塊 達(dá)林頓三極管功率模塊達(dá)林頓三極管功率模塊 MOSFET功率模塊功率模塊 IGBT模塊模塊( (AC-DC-AC變頻功率模塊變頻功率模塊) ) 功率集成電路功率集成電路PIC812.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC822.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集

24、成電路 PIC832.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC842.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC852.8 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)模塊和功率集成電路 PIC 如果將電力電子開(kāi)關(guān)器件與電力電子變換器控制系統(tǒng)中的某些信息電子電路環(huán)節(jié)(如工作狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)的生成和處理，緩沖、故障保護(hù)和自診斷等)制作在一個(gè)整體芯片上，則稱為功率集成電路PIC(Power Integrated Circuit) 不同的功率集成電路PIC由于其側(cè)重的性能、要求不同。有以下幾種： 高壓集成電路HVIC(High Voltage IC) 智能功率集成電路SPIC(Smart Power IC) 智能功率模塊IPM(Intelligent Power Module)86第二章第二章 半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件2.1 電力二極管2.2 雙極結(jié)型電力晶體管BJT2.3 晶閘管及其派生器件2.4 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO2.5 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管PMOSFET2.6 絕緣門(mén)極雙