第2章電力電子器件2.1電力電子器件概述2.2不可控器件——二極管2.3半控型器件——晶閘管2.4典型全控型器件2.5其他新型電力電子器件2.6電力電子器件的驅(qū)動(dòng)2.7電力電子器件的保護(hù)2.8電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用

本章小結(jié)及作業(yè)1內(nèi)容提要與目的要求電力電子器件的工作原理電力電子器件的基本特性電力電子器件的的主要參數(shù)常用器件的主要性能及其使用時(shí)的注意事項(xiàng)二次擊穿及其安全工作區(qū)驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)與電氣隔離方法電力電子器件的保護(hù)措施2電子技術(shù)的基礎(chǔ)

———電子器件：晶體管和集成電路電力電子電路的基礎(chǔ)

———電力電子器件本章主要內(nèi)容：概述電力電子器件的概念、特點(diǎn)和分類(lèi)等問(wèn)題。介紹常用電力電子器件的工作原理、基本特性、主要參數(shù)以及選擇和使用中應(yīng)注意問(wèn)題。第2章電力電子器件·引言31.1.1電力電子器件的概念和特征1.1.2應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成1.1.3電力電子器件的分類(lèi)1.1電力電子器件概述41）概念:電力電子器件（PowerElectronicDevice）——可直接用于主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。主電路（MainPowerCircuit）——電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路。2）分類(lèi):

電真空器件

(汞弧整流器、閘流管)

半導(dǎo)體器件

(采用的主要材料硅）仍然2.1.1電力電子器件的概念和特征電力電子器件5能處理電功率的能力,一般遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。電力電子器件一般都工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。電力電子器件往往需要由信息電子電路來(lái)控制。電力電子器件自身的功率損耗遠(yuǎn)大于信息電子器件，一般都要安裝散熱器。1.1.1電力電子器件的概念和特征3）同處理信息的電子器件相比的一般特征：6通態(tài)損耗是器件功率損耗的主要成因。器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗可能成為器件功率損耗的主要因素。主要損耗通態(tài)損耗斷態(tài)損耗開(kāi)關(guān)損耗關(guān)斷損耗開(kāi)通損耗1.1.1電力電子器件的概念和特征電力電子器件的損耗7電力電子系統(tǒng)：由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成。圖1-1電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成控制電路檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)電路RL主電路V1V2保護(hù)電路在主電路和控制電路中附加一些電路，以保證電力電子器件和整個(gè)系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行2.1.2應(yīng)用電力電子器件系統(tǒng)組成電氣隔離控制電路8半控型器件（Thyristor）——通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。全控型器件（IGBT,MOSFET)——通過(guò)控制信號(hào)既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱(chēng)自關(guān)斷器件。不可控器件(PowerDiode)——不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷,因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路。2.1.3電力電子器件的分類(lèi)按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類(lèi)：9電流驅(qū)動(dòng)型

——通過(guò)從控制端注入或者抽出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。電壓驅(qū)動(dòng)型

——僅通過(guò)在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。2.1.3電力電子器件的分類(lèi)

按照驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的性質(zhì)，分為兩類(lèi)：102.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理2.2.2電力二極管的基本特性2.2.3電力二極管的主要參數(shù)2.2.4電力二極管的主要類(lèi)型2.2不可控器件—電力二極管11PowerDiode結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單，工作可靠，自20世紀(jì)50年代初期就獲得應(yīng)用?？旎謴?fù)二極管和肖特基二極管，分別在中、高頻整流和逆變，以及低壓高頻整流的場(chǎng)合，具有不可替代的地位。2.2不可控器件—電力二極管·引言整流二極管及模塊12基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管一樣。由一個(gè)面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成的。從外形上看，主要有螺栓型和平板型兩種封裝。圖1-2電力二極管的外形、結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)a)外形b)結(jié)構(gòu)c)電氣圖形符號(hào)2.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理AKAKa)IKAPNJb)c)AK13狀態(tài)參數(shù)正向?qū)ǚ聪蚪刂狗聪驌舸╇娏髡虼髱缀鯙榱惴聪虼箅妷壕S持1V反向大反向大阻態(tài)低阻態(tài)高阻態(tài)——二極管的基本原理就在于PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃@一主要特征。PN結(jié)的反向擊穿（兩種形式)雪崩擊穿齊納擊穿均可能導(dǎo)致熱擊穿2.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理PN結(jié)的狀態(tài)14PN結(jié)的電荷量隨外加電壓而變化，呈現(xiàn)電容效應(yīng)，稱(chēng)為結(jié)電容CJ，又稱(chēng)為微分電容。結(jié)電容按其產(chǎn)生機(jī)制和作用的差別分為勢(shì)壘電容CB和擴(kuò)散電容CD。電容影響PN結(jié)的工作頻率，尤其是高速的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。2.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理PN結(jié)的電容效應(yīng)：15主要客指其伏安歪特性門(mén)檻談電壓UTO，正向鋸電流IF開(kāi)始銳明顯花增加首所對(duì)徑應(yīng)的幻玉電壓紗。與IF對(duì)應(yīng)濁的電渾力二御極管趕兩端赴的電羊壓即綿為其正向搬電壓?jiǎn)〗礥F。承受站反向盤(pán)電壓撈時(shí)，健只有辛微小禿而數(shù)隱值恒梳定的筋反向籍漏電豪流。圖1-栗4電力款二極每管的陸伏安策特性2.排2.級(jí)2電力耐二極要管的優(yōu)基本插特性1)靜態(tài)艷特性IOIFUTOUFU162)動(dòng)態(tài)乞特性——二極麗管的擦電壓-電流他特性協(xié)隨時(shí)浩間變黎化的——結(jié)電胞容的坦存在2.奶2.吼2電力旦二極志管的背基本古特性b)UFPuiiFuFtfrt02Va)FUFtFt0trrtdtft1t2tURURPIRPdiFdtdiRdt圖1-占5電力適二極麥管的飾動(dòng)態(tài)訴過(guò)程椅波形a)正向犧偏置計(jì)轉(zhuǎn)換寬為反吊向偏際置b)零偏鼓置轉(zhuǎn)評(píng)換為止正向五偏置延遲兄時(shí)間屋：td=t1-t0,電流飼下降踩時(shí)間第：tf=t2-t1反向賠恢復(fù)資時(shí)間：trr=td+tf恢復(fù)灘特性令的軟機(jī)度：主下降斤時(shí)間歸與延票遲時(shí)胃間毛的比朗值tf/td，或稱(chēng)駝恢復(fù)凱系數(shù)端，用Sr表示突。17正向撿壓降闖先出錘現(xiàn)一向個(gè)過(guò)臺(tái)沖UFP，經(jīng)過(guò)餓一段塔時(shí)間謀才趨盡于接事近穩(wěn)鳴態(tài)壓培降的治某個(gè)保值（企如2V）。正向釣恢復(fù)吃時(shí)間tfr。電流抗上升吸率越之大，UFP越高杠。UFPuiiFuFtfrt02V圖1-黎5(幫b)開(kāi)通外過(guò)程2.伯2.乎2電力示二極述管的閉基本或特性開(kāi)通躺過(guò)程：關(guān)斷聲過(guò)程須經(jīng)釘過(guò)一突段短亂暫的證時(shí)間桿才能吹重新趣獲得苦反向勒阻斷糞能力肉，進(jìn)巡壽入截省止?fàn)罡螒B(tài)。關(guān)斷翁之前腿有較宅大的旱反向級(jí)電流梳出現(xiàn)涉，并右伴隨撞有明皮顯的叮反向姐電壓來(lái)過(guò)沖餓。IFUFtFt0trrtdtft1t2tURURPIRPdiFdtdiRdt圖1-瞞5(予b)關(guān)斷災(zāi)過(guò)程18額定版電流——在指戀定的圾管殼探溫度頂和散立熱條向件下顏，其含允許踐流過(guò)向的最隊(duì)大工頻幅正弦富半波飲電流的平覆均值。IF(餐AV卻)是按激照電豬流的響發(fā)熱興效應(yīng)掛來(lái)定族義的牙，使槍用時(shí)圾應(yīng)按有效羨值相膏等的刃原則來(lái)選右取電蜻流定核額，尤并應(yīng)鉛留有火一定梅的裕智量。2.詢(xún)2.丸3電力遼二極套管的酸主要冶參數(shù)1)正向獄平均茂電流IF(差A(yù)V繁)19在指鑒定溫喪度下獻(xiàn)，流保過(guò)某摔一指五定的素穩(wěn)態(tài)決正向搖電流擠時(shí)對(duì)膊應(yīng)的青正向潑壓降棕。3）反向臨重復(fù)佩峰值匠電壓URR正M對(duì)電儲(chǔ)力二腰極管嫁所能咐重復(fù)絮施加巷的反侄向最唯高峰腸值電救壓。使用匠時(shí)，雖應(yīng)當(dāng)跟留有鉗兩倍滴的裕停量。4）反巧向恢仙復(fù)時(shí)抓間trrtrr=td+tf2.好2.液3電力商二極篩管的淚主要怕參數(shù)2）正向延壓降UF20結(jié)溫是指押管芯PN結(jié)的鞏平均嗓溫度承，用TJ表示師。TJM是指且在PN結(jié)不博致?lián)p糕壞的探前提纏下所玩能承冰受的味最高梯平均洞溫度資。TJM通常姓在12貨5~包17年5C范圍禁之內(nèi)振。6)浪涌猜電流IFS頓M指電夏力二刮極管效所能究承受叫最大輕的連京續(xù)一逗個(gè)或謙幾個(gè)藏工頻宜周期程的過(guò)件電流虧。2.角2.擦3電力粉二極末管的稻主要兼參數(shù)5）最牛高工柴作結(jié)泄溫TJM211)普通諒二極靜管（Ge藝ne繁ra生l遵Pu碎rp淋os勉e旨Di毛od齡e）又稱(chēng)否整流蝴二極滴管（Re欺ct游if孫ie賣(mài)r藝Di屈od諷e）多用羊于開(kāi)喊關(guān)頻米率不佳高（1k刑Hz以下重）的改整流融電路其反冬向恢松復(fù)時(shí)婦間較拆長(zhǎng)正向悶電流株定額伶和反錯(cuò)向電腔壓定但額可峽以達(dá)驚到很砌高按照植正向燒壓降泊、反搭向耐技?jí)?、曾反向眠漏電衰流等司性能亦，特屠別是條反向帥恢復(fù)犁特性趕的不忍同介充紹。2.網(wǎng)2.假4電力醫(yī)二極摸管的怖主要礦類(lèi)型22簡(jiǎn)稱(chēng)嶼快速咬二極藍(lán)管快恢測(cè)復(fù)外蜓延二輛極管（Fa蜻st倘R棍ec歇ov塌er憂(yōu)yEp攤it估ax卵ia敲lDi粉od刷es助——遵FR錯(cuò)ED），其trr更短猛（可階低于50取ns），UF也很譽(yù)低（0.酬9V左右凈），驅(qū)但其筐反向蓮耐壓扒多在12詢(xún)00習(xí)V以下惑。從性凡能上找可分眼為快速媽恢復(fù)和超快輩速恢皺復(fù)兩個(gè)監(jiān)等級(jí)還。前陽(yáng)者trr為數(shù)踩百納訊秒或鏟更長(zhǎng)黃，后誓者則罷在10秀0n劣s以下券，甚腔至達(dá)飽到20亭~3育0n陰s。2.沃2.突4電力凝二極算管的搖主要熊類(lèi)型2)快恢蹄復(fù)二稠極管（Fa廳st辯R享ec范ov默er織y梅Di濫od藝e—差—F梁RD）23肖特端基二合極管保的弱點(diǎn)反向置耐壓關(guān)提高設(shè)時(shí)正刻向壓塑降會(huì)辨提高縱，多幻玉用于20哀0V以下存。反向蔬穩(wěn)態(tài)無(wú)損耗穗不能艘忽略丑，必謊須嚴(yán)匙格地順限制累其工辮作溫淹度。肖特尺基二狹極管慨的優(yōu)點(diǎn)反向端恢復(fù)享時(shí)間嶼很短磨（10氣~4探0n遠(yuǎn)s）。正向喇恢復(fù)尸過(guò)程容中也巖不會(huì)蓄有明革顯的魂電壓淋過(guò)沖盜。反向希耐壓庭較低關(guān)時(shí)其鴿正向犯壓降寬明顯綢低于選快恢扎復(fù)二木極管強(qiáng)。效率話(huà)高，雄其開(kāi)皮關(guān)損核耗和芽正向院導(dǎo)通軋損耗塵都比幻玉快速?gòu)d二極導(dǎo)管還漠小。2.互2.參4電力仿二極攜管的扎主要寫(xiě)類(lèi)型3.肖特水基二燭極管(DA帽TA蘋(píng)SH或EE毯T)以金煮屬和潛半導(dǎo)榴體接糕觸形豈成的損勢(shì)壘車(chē)為基描礎(chǔ)的拴二極佩管稱(chēng)遠(yuǎn)為肖稠特基挎勢(shì)壘鋸二極居管（Sc亂ho姨tt炕kyBa綱rr克ie句r秀Di司od偽e珍—敘—S袖BD）。24★蓮普通PD<1鍛00崇us3PD的分類(lèi)★吩快恢捆復(fù)二駐極管（Fa脖st贈(zèng)R接ec石ov壞er廊y懼Di鳥(niǎo)od線e<0升.2含us)★翅軟恢摘復(fù)二專(zhuān)極管（So置ft融R亂ec貨ov辰er劫y秧Di蹤蝶od足e<0捉.5寨us)★備勢(shì)壘出（肖斜特基遮）二巨極管（Sc濫ho盤(pán)tt坑ky賢B齊ar微ri翁er麥D碎io疾de<5連0n字s)252.戶(hù)3半控葛器件—晶閘肆管2.3浩.1晶閘罪管的縫結(jié)構(gòu)遍與工樂(lè)作原墻理2.3而.2晶閘平管的倡基本屋特性2.3訴.3晶閘蜘管的體主要哲參數(shù)2.3冬.4晶閘芹管的煌派生崗器件262.孕3半控香器件—晶閘沖管·引言19極56年美括國(guó)貝量爾實(shí)蓬驗(yàn)室御發(fā)明極了晶騰閘管埋。19炒57年美飯國(guó)通風(fēng)用電舌氣公慘司開(kāi)郊發(fā)出米第一超只晶奇閘管乓產(chǎn)品幟。19播58年商鏟業(yè)化還。開(kāi)辟被了電預(yù)力電土子技?xì)q術(shù)迅己速發(fā)己展和牙廣泛移應(yīng)用宋的嶄輕新時(shí)蠢代。20世紀(jì)80年代植以來(lái)爬，開(kāi)揮始被漲全控墾型器應(yīng)件取翅代。能承歉受的奔電壓殖和電夫流容易量最暈高，瓜工作克可靠緊，在民大容市量的粉場(chǎng)合藏具有師重要課地位修。晶閘棚管（Th平y(tǒng)r撥is醒to竄r）：晶體亂閘流它管，呢可控協(xié)硅整破流器（Si痕li混co貢n勢(shì)Co歌nt艦ro剝ll物ed個(gè)R啟ec棋ti誼fi艘er巾——悠SC章R）27圖1-戲6晶閘重管的錄外形壇、結(jié)屢構(gòu)和施電氣造圖形宣符號(hào)a)外形b)結(jié)構(gòu)c)電氣服圖形遲符號(hào)2.攪3.惜1晶閘蛾管的撓結(jié)構(gòu)薦與工結(jié)作原夕理外形絞有螺栓理型和平板馬型兩種幻玉封裝古。有三派個(gè)聯(lián)柔接端泊。螺栓吸型封副裝，例通常誓螺栓址是其積陽(yáng)極篇，能膚與散材熱器辦緊密停聯(lián)接受且安舉裝方窮便。平板浪型晶枝閘管賄可由捎兩個(gè)各散熱冰器將障其夾盛在中材間。282.甲3.判1晶閘滅管的灑結(jié)構(gòu)持與工注作原喉理常用晶閘貼管的鵝結(jié)構(gòu)螺栓噸型晶誓閘管晶閘姥管模銹塊平板南型晶枕閘管鄰?fù)庑呜澕敖Y(jié)刺構(gòu)29演旗示（1）UAK<0誕,象UGK任意繞或幼者UAK>0擾UGK≤0時(shí)電路厭處于突關(guān)斷自狀態(tài)（2）UAK>0撤,唱UGK>0導(dǎo)通（3）導(dǎo)通患后，UGK斷開(kāi)爐，晶任閘管潮仍導(dǎo)蒼通，G失去控南制作勸用。（4）R↑哭→I管↓→晶閘囑管斷沾開(kāi)UAK≤0或I<莊IHIH（維持屈電流常）：索當(dāng)門(mén)溫極斷剩開(kāi)后珍，維薦持晶叔閘管我導(dǎo)通際所需耀的最威小陽(yáng)腐極電味流。30原理捏分析IA=（α2IG+ICB江O1+ICB燃O2）/(聾1-（α1+α2）)1）門(mén)極龍觸發(fā)結(jié)作用扭：IG=0時(shí)α很小荷，IG↑、α↑、α1+α2=1、IA→∞進(jìn)入銅飽和夸導(dǎo)通王狀態(tài)2）導(dǎo)旨通后陰門(mén)極伙失去嗎控制稼作用拳：IG=Ib2→Ib2*β2=IC2→IC2=Ib1→Ib1*β2=IC1→IC1+IG=Ib231幾點(diǎn)說(shuō)討論幾種嶄可能僚引起舅誤導(dǎo)漠通的葛情況①UAK過(guò)大妻：中瓣間結(jié)首漏電應(yīng)流增搶加造爭(zhēng)成雪扔崩②du并/dt過(guò)大紅：中莖間結(jié)謊電容C上i=隸C*律du攏/dt③T過(guò)大叛（結(jié)陡溫）挖：載果流子法增加祥，漏瀉電流育增加④光響照：吧載流舉子增連加，巾漏電耀流增辰加32結(jié)論①導(dǎo)通滴條件隊(duì)：UAK>0賭UGK>0②關(guān)斷耕條件咸：I<后IH③晶閘啦管具產(chǎn)有單敞向?qū)ё‰娦寓荛T(mén)極禍的作艘用：黨門(mén)極席只能暈控制伍晶閘朗管的齊導(dǎo)通尋，不舌能控志制晶盡閘管擴(kuò)關(guān)斷忽?！肟?32.孟3.趙2晶閘全管的陪基本球特性（1）正向壤特性IG=0時(shí)，廉器件疲兩端散施加驗(yàn)正向御電壓奶，只森有很茶小的陵正向息漏電兩流，鈔為正歸向阻斑斷狀闖態(tài)。正向中電壓殘超過(guò)有正向務(wù)轉(zhuǎn)折鹿電壓Ubo，則漏艙電流現(xiàn)急劇棕增大拘，器握件開(kāi)側(cè)通。隨著緊門(mén)極溝電流塔幅值唐的增碑大，廚正向親轉(zhuǎn)折擇電壓階降低椅。晶閘燈管本毒身的仿壓降仁很小舊，在1V左右萬(wàn)。正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UboUDSMUDRMURRMURSM1）靜態(tài)洲特性圖1-剖8晶閘嗽管的深伏安栽特性IG2>IG1>IG342.粗3.道2晶閘炕管的憐基本棚特性反向羊特性旱類(lèi)似綠二極刃管的雁反向扣特性攪。反向鑄阻斷倒?fàn)顟B(tài)艇時(shí)，查只有沈極小深的反爭(zhēng)相漏瞇電流技流過(guò)封。當(dāng)反質(zhì)向電僻壓達(dá)勤到反魂向擊獅穿電蝴壓后閘，可毅能導(dǎo)案致晶鐘閘管傭發(fā)熱旋損壞遍。圖1-鹽8晶閘據(jù)管的咳伏安銳特性IG2>IG1>IG正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UboUDSMUDRMURRMURSM（2）反向莫特性352.咬3.索2晶閘蔑管的珠基本惰特性1)開(kāi)通貿(mào)過(guò)程延遲租時(shí)間td(0繁.5優(yōu)~1番.5s)上升剃時(shí)間tr(0銷(xiāo).5督~3s)開(kāi)通需時(shí)間tgt以上渴兩者籠之和偵，tgt=td+tr（1-刃6）100%90%10%uAKttO0tdtrtrrtgrURRMIRMiA2)關(guān)斷柴過(guò)程反向素阻斷仙恢復(fù)督時(shí)間trr正向時(shí)阻斷臺(tái)恢復(fù)善時(shí)間tgr關(guān)斷綢時(shí)間tq以上血兩者鎖之和tq=trr+tgr（1-鞏7)普通惠晶閘捉管的稀關(guān)斷趨時(shí)間專(zhuān)約幾歷百微序秒2）動(dòng)態(tài)預(yù)特性圖1-樂(lè)9晶閘嶺管的相開(kāi)通對(duì)和關(guān)暑斷過(guò)陜程波魄形362.搭3.榜3晶閘席管的望主要捉參數(shù)斷態(tài)熄重復(fù)究峰值叼電壓UDR圓M——在門(mén)右極斷刃路而怖結(jié)溫孟為額撞定值值時(shí)，疫允許戲重復(fù)敗加在欄器件過(guò)上的象正向?yàn)醴逯祷桦妷?。反向醉重?fù)佳峰值勻電壓URR元M——在門(mén)尺極斷輔路而傭結(jié)溫死為額沖定值捎時(shí)，拋允許織重復(fù)葛加在蠅器件約上的僻反向鳳峰值清電壓叼。通態(tài)奇（峰籃值）絕電壓UT——晶閘綿管通泳以某渴一規(guī)廉定倍沸數(shù)的辜額定筑通態(tài)卻平均龍電流眉時(shí)的閥瞬態(tài)捆峰值織電壓伍。通常惜取晶哥閘管卵的UDR漂M和URR陸M中較帽小的網(wǎng)標(biāo)值靜作為午該器偷件的額定收電壓。選用危時(shí)，如一般蜂取額特定電斃壓為競(jìng)正常滿(mǎn)工作牢時(shí)晶汁閘管桑所承護(hù)受峰派值電講壓2~淹3倍。使用伶注意屬：1）電壓級(jí)定額374、額議定電房誠(chéng)壓UTN=m飽in｛UDR車(chē)M，URR標(biāo)M｝（以峰誤值標(biāo)胖定）用戶(hù)塑選用減：UTN=（2~邀3）Um例1：已蟻知UDR典M=7泊60悉V，URR因M=8礙60軌V，則UTNUTN=7塞60畏V（取UTN=7獅00瘡V）例2：如托圖電發(fā)路，噴已知宮輸入宮電壓貝有效繞值22百0V，考慮側(cè)安全芳余量?jī)S，晶菜閘管構(gòu)額定擁電壓眼應(yīng)如著何選澡擇？晶閘閑管額枕定電勾壓應(yīng)沃如何滑選擇面？38晶閘晨管額聾定電優(yōu)壓應(yīng)盜如何屈選擇單？Um=2銷(xiāo)20濱*=3伐11隆VUTN=（2~厭3）Um=6坐22塘~9晃3V可選提擇額等定電瞧壓為70歸0V、80壺0V、90碗0V的晶反閘管22葬0V公~392.拔3.封3晶閘考管的罪主要奧參數(shù)通態(tài)俯平均鄉(xiāng)豐電流IT(懸AV）——在環(huán)療境溫狐度為40C和規(guī)異定的醫(yī)冷卻犧狀態(tài)鄉(xiāng)豐下，素穩(wěn)定姐結(jié)溫識(shí)不超武過(guò)額炸定結(jié)科溫時(shí)介所允眉許流抹過(guò)的最大柔工頻輩正弦獻(xiàn)半波固電流鑼的平結(jié)均值。標(biāo)吳稱(chēng)其退額定旬電流租的參猜數(shù)?！褂梅詴r(shí)應(yīng)豬按有效剛值相殼等的碰原則來(lái)選孫取晶曾閘管鞠。維持霸電流IH——使晶棋閘管猾維持蚊導(dǎo)通概所必童需的功最小汁電流稀。擎住我電流IL——晶閘逝管剛獨(dú)從斷賄態(tài)轉(zhuǎn)注入通帖態(tài)并招移除笑觸發(fā)耳信號(hào)賀后，駱能叔維持舅導(dǎo)通沸所需光的最治小電崇流。對(duì)同讓一晶橫閘管鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)，通常IL約為IH的2~鳥(niǎo)4倍。浪涌秧電流ITS遲M——指由酒于電次路異元常情萬(wàn)況引周起的釣并使貼結(jié)溫谷超過(guò)衰額定絹結(jié)溫對(duì)的不舍重復(fù)揀性最晌大正犧向過(guò)私載電義流抄。2）電流洽定額40電流評(píng)波形應(yīng)系數(shù)Kf的概查念Kf=I齒/IdI—嬌—有效勇值、Id——平均貝值Kf=容I/擋IT(造AV以)=1舟.5肥7（出廠捉時(shí)，胡導(dǎo)通版時(shí)間0~堤π的波寒形系肢數(shù)）考慮汗安全殲余量滿(mǎn)晶閘燦管額天定電伙流IN=(涼1.礎(chǔ)5~款2)列IT(伯AV箱)41如何妙選擇控管子督的電家流值已知IT（AV）和波抗形,求Id決定考發(fā)熱桿的因雞素是坑電流檔的有瓣效值也。選塊擇時(shí)濁要遵厲循發(fā)形熱等效效原雜則;Kf*槽Id=由IT(懼AV谷)*1茫.5銅74243（四勻）型變號(hào)KP魔□—逆□□1、第一劣個(gè)框——額定嗓電流要（A）2、第二民個(gè)框——額定闊電壓套等級(jí)甩（以專(zhuān)額定青電壓幫的百憲位數(shù)漢表示老）3、第芒三個(gè)紛框——通態(tài)求平均拋電壓井組別褲（有烈時(shí)略份去）例：KP隆80突0-污10指出敗其額踩定電舌壓、李額定擱電流怒及額左定電為流有顧效值勺為多殊少？UTN=1地00顛0V、IT（AV）=8勒00辮AITN=8腐00貴*1邪.5愧7=傷12婦56仍A442.氧3.愧3晶閘深管的掃主要避參數(shù)除開(kāi)遵通時(shí)拿間tgt和關(guān)等斷時(shí)判間tq外，映還有咳：斷態(tài)授電壓竹臨界末上升率du/dt——指在逆額定狗結(jié)溫罷和門(mén)欄極開(kāi)截路的辱情況旱下，若不導(dǎo)眠致晶藝閘管慘從斷淹態(tài)到暢通新態(tài)轉(zhuǎn)圍換的鐘外加草電壓拍最大妖上升握率?！妷好C上升討率過(guò)稍大，敲使充再電電雕流足逮夠大晚，就充會(huì)使森晶閘稅管誤姓導(dǎo)通振。通態(tài)信電流盜臨界麗上升率di/dt——指在脊規(guī)定險(xiǎn)條件貸下，撥晶閘蝴管能眾承受帳而無(wú)腿有害霜影響蝕的最搞大通拋態(tài)電扒流上磚升率?！绻F電流饞上升飄太快恩，可椅能造玩成局搏部過(guò)嶄熱而被使晶飛閘管男損壞梨。3）動(dòng)態(tài)緩參數(shù)452.民3.粥4晶閘秀管的撿派生叢器件有快速私晶閘奧管和高頻何晶閘嘗管。開(kāi)關(guān)嗽時(shí)間援以及du/dt和di/dt耐量杏都有盛明顯炮改善亭。普通腰晶閘賠管關(guān)魯斷時(shí)糧間數(shù)號(hào)百微狼秒，醋快速念晶閘開(kāi)管數(shù)捐十微寸秒，中高頻孕晶閘恒管10s左右憤。高頻默晶閘斜管的弱不足恨在于賠其電欲壓和拘電流鍵定額紹都不宵易做孕高。由于搭工作疑頻率宏較高爭(zhēng)，不奮能忽滾略其烈開(kāi)關(guān)皂?yè)p耗證的發(fā)鞭熱效恒應(yīng)。DA嫁TA廣SH俘EE輪T1）快速敬晶閘覺(jué)管（Fa集st敲S艙wi綠tc巡壽hi棋ngTh茶yr里is溝to東r——奔F轉(zhuǎn)ST初)462.泄3.流4晶閘拴管的兆派生投器件2）雙向住晶閘管（Tr您io向de奔A吃C纖Sw御it包c(diǎn)h弊——歪TR饅IA露C或Bi奮di剩re殺ct亂io染na洋l巴tr證io法deth素yr很is專(zhuān)to族r）圖1-慮10雙向暈晶閘悼管的貿(mào)電氣遇圖形描符號(hào)話(huà)和伏嶼安特盛性a)電氣匹圖形恒符號(hào)b)伏安戚特性a)b)IOUIG=0GT1T2可認(rèn)粉為是商一對(duì)與反并湖聯(lián)聯(lián)忙接的伐普通缸晶閘雷管的闊集成或。有兩曬個(gè)主怨電極T1和T2，一個(gè)衛(wèi)門(mén)極G。在第Ｉ和第II鼠I象限渠有對(duì)鎖稱(chēng)的貞伏安發(fā)特性促。不用宏平均蹈值而同用有兇效值列來(lái)表鹿示其都額定在電流彎值。DA訊TA百SH梳EE葬T472.艇3.屆4晶閘碑管的私派生橡器件逆導(dǎo)宇晶閘盞管（Re封ve孝rs盛e勸Co供nd蘇uc堅(jiān)ti滋ngTh匪yr恨is傻to標(biāo)r——伐RC己T）a)KGAb)UOIIG=0圖1-執(zhí)11逆導(dǎo)米晶閘氏管的輔電氣艙圖形淹符號(hào)贊和伏王安特呼性a)電氣頃圖形跨符號(hào)b)伏安內(nèi)特性將晶研閘管燃反并剛聯(lián)一鳴個(gè)二圍極管術(shù)制作門(mén)在同艱一管棟芯上餅的功迫率集招成器船件。具有丑正向旗壓降防小、泰關(guān)斷映時(shí)間炎短、捷高溫顫特性針好、悄額定嘴結(jié)溫前高等周優(yōu)點(diǎn)體。482.尋3.目4晶閘的管的忌派生幅器件光控替晶閘管（Li課gh傘t詳Tr臟ig警ge途re絕dTh柿yr冰is熊to費(fèi)r——LT虹T）AGKa)AK光強(qiáng)度強(qiáng)弱b)OUIA圖1-償12光控我晶閘婆管的政電氣喘圖形梯符號(hào)菌和伏虜安特冠性a)電氣醒圖形暮符號(hào)b)伏安紋特性又稱(chēng)柱光觸升發(fā)晶虜閘管犬，是蠅利用匯一定港波長(zhǎng)鐵的光導(dǎo)照信減號(hào)觸島發(fā)導(dǎo)上通的遮晶閘群管。光觸衫發(fā)保學(xué)證了膜主電獲路與霞控制態(tài)電路辛之間毛的絕亡緣，銀且可誘避免贏電磁米干擾關(guān)的影蘋(píng)響。因此到目前習(xí)在高遍壓大躍功率季的場(chǎng)勉合。49典型宗全控偷型器愛(ài)件·引言門(mén)極查可關(guān)囑斷晶滴閘管——在晶肺閘管猶問(wèn)世晴后不駕久出勉現(xiàn)。20世紀(jì)80年代湖以來(lái)頸，電捆力電耽子技娘術(shù)進(jìn)閑入了低一個(gè)倡嶄新蕉時(shí)代蘿。典型翁代表——門(mén)極寄可關(guān)落斷晶優(yōu)閘管的、電乞力晶脾體管久、電欺力場(chǎng)咱效應(yīng)冠晶體誰(shuí)管、幟絕緣涼柵雙橋極晶衣體管枕。50典型狼全控脹型器柿件·引言常用碎的典型葵全控翠型器筒件電力MO爬SF托ETIG孕BT單管趴及模板塊51第三烈節(jié)門(mén)極超可關(guān)條斷晶狹閘管晶閘禁管的傷一種紗派生欄器件梅?？梢燥w通過(guò)衡在門(mén)蜻極施挨加負(fù)戰(zhàn)的脈用沖電疾流使哲其關(guān)慈斷。GT壟O的電吧壓、糾電流漫容量框較大慨，與圖普通尺晶閘排管接摔近，紀(jì)因而圣在兆旁瓦級(jí)伸以上婆的大粥功率庭場(chǎng)合浸仍有牙較多模的應(yīng)跪用。DA趁TA窩SH巨EE陜T門(mén)極爛可關(guān)蒙斷晶謎閘管（Ga掌te親-T盈ur按n-址Of銹fTh烏yr址is冒to喇r—G灘TO）52門(mén)極馬可關(guān)井?dāng)嗑чl管結(jié)構(gòu)：與普秘通晶踩閘管曠的相同社點(diǎn)：PN張PN四層哪半導(dǎo)再體結(jié)竊構(gòu)，雅外部笨引出奔陽(yáng)極兵、陰撤極和摔門(mén)極昂。和普抽通晶燭閘管揮的不同渾點(diǎn)：GT亞O是一誓種多尤元的嶄功率軍集成頓器件距。圖1-抱13頂GT背O的內(nèi)抹部結(jié)借構(gòu)和錫電氣纏圖形密符號(hào)a)各單濤元的蔥陰極綱、門(mén)淡極間志隔排榨列的嬸圖形b)并聯(lián)登單元撓結(jié)構(gòu)遣斷面?zhèn)z示意抱圖c)電氣東圖形云符號(hào)1）GT貨O的結(jié)然構(gòu)和惱工作己原理53門(mén)極美可關(guān)脫斷晶脅閘管工作鏟原理：與普演通晶醬閘管栗一樣碰，可拉以用圖1-型7所示艷的雙定晶體帶管模嗓型來(lái)橡分析娘。圖1-漢7晶閘悅管的友雙晶擊體管毒模型討及其厲工作拿原理1+2=1是器黑件臨島界導(dǎo)縮慧通的得條件掀。由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成鏈的兩巴個(gè)晶暴體管V1、V2分別貿(mào)具有廣共基綿極電昨流增牢益1和2。54門(mén)極姿可關(guān)桿斷晶所閘管GT爐O能夠舟通過(guò)仆門(mén)極已關(guān)斷輔的原妙因是巖其與趴普通趙晶閘絲式管有貨如下區(qū)別：設(shè)計(jì)2較大大，使蚊晶體狠管V2控腐制靈得敏，善易于GT駛O。導(dǎo)通喊時(shí)1+2更接被近1，導(dǎo)凱通時(shí)燒接近始臨界休飽和煤，有紋利門(mén)卡極控之制關(guān)咬斷，芳但導(dǎo)酸通時(shí)茂管壓潛降增產(chǎn)大。多元遠(yuǎn)集成機(jī)結(jié)構(gòu)城，使脅得P2基區(qū)告橫向兆電阻墊很小毅，能充從門(mén)之極抽劇出較握大電偽流。圖1-規(guī)7晶閘呢管的盈工作貫原理55門(mén)極深可關(guān)愉斷晶此閘管GT稈O導(dǎo)通襲過(guò)程疤與普告通晶嬌閘管魄一樣爪，只禍?zhǔn)菍?dǎo)尖通時(shí)押飽和慶程度雪較淺站。GT形O關(guān)斷芒過(guò)程謹(jǐn)中有赤強(qiáng)烈誕正反棒饋使絲式器件加退出址飽和青而關(guān)油斷。多元孟集成欲結(jié)構(gòu)還使GT博O比普島通晶唉閘管鼻開(kāi)通鞏過(guò)程四快，理承受di/dt能力婚強(qiáng)。由上府述分援析我窄們可泳以得室到以劃下結(jié)論：56門(mén)極遇可關(guān)斷晶揪閘管開(kāi)通矮過(guò)程：與普糕通晶邁閘管忍相同關(guān)斷神過(guò)程：與普麥通晶籠閘管估有所對(duì)不同儲(chǔ)存打時(shí)間ts，使等避效晶圈體管狐退出鼻飽和知。下降都時(shí)間tf尾部禍時(shí)間tt—?dú)埓婺d流始子復(fù)貝合。通常tf比ts小得多，氏而tt比ts要長(zhǎng)患。門(mén)極聞負(fù)脈炭沖電豎流幅千值越大戀，ts越短莖。Ot0tiGiAIA90%IA10%IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6圖1-桂14GT法O的開(kāi)站通和肥關(guān)斷挺過(guò)程腳電流英波形GT側(cè)O的動(dòng)濱態(tài)特出性57門(mén)極仗可關(guān)艇斷晶壞閘管GT找O的主外要參揭數(shù)——延遲麻時(shí)間波與上霜升時(shí)票間之猾和。輛延遲萍時(shí)間江一般禍約1~框2s，上升辭時(shí)間輸則隨蝦通態(tài)資陽(yáng)極傅電流膜的增乓大而利增大晨?！话阌竷?chǔ)弟存時(shí)平間和交下降圖時(shí)間擇之和撲，不銹包括扇尾部吳時(shí)間略。下焰降時(shí)院間一孟般小剝于2s。（2）關(guān)斷與時(shí)間tof歲f（1）開(kāi)通付時(shí)間ton不少GT遲O都制幻玉造成謠逆導(dǎo)磨型，類(lèi)似界于逆脅導(dǎo)晶倦閘管，需承絞受反求壓時(shí)，應(yīng)和炊電力蕩二極虎管串抖聯(lián)。許多嬌參數(shù)拾和普?qǐng)鐾ň﹂l管圣相應(yīng)出的參疼數(shù)意撕義相回同，柄以下吐只介訊紹意私義不鋤同的隔參數(shù)凝。58門(mén)極賀可關(guān)勞斷晶閘疼管（3）最大怖可關(guān)葵斷陽(yáng)坑極電蔬流IAT盛O（4）電流執(zhí)關(guān)斷獄增益of刷fof婆f一般狀很小孕，只種有5左右費(fèi)，這衣是GT僅O的一及個(gè)主沖要缺紹點(diǎn)。10聞00倉(cāng)A的GT兄O關(guān)斷駐時(shí)門(mén)揭極負(fù)演脈沖應(yīng)電流筆峰值膀要20婆0A?！狦T傘O額定鼓電流校?！畲髵昕申P(guān)京斷陽(yáng)芝極電然流與背門(mén)極齡負(fù)脈狂沖電亡流最寬大值IGM之比栗稱(chēng)為此電流恭關(guān)斷輩增益翠。（1-8）59GT佩O在應(yīng)碎用中筋要特答別注娃意下懸面幾次個(gè)問(wèn)族題（1）明勤確驅(qū)算動(dòng)信霞號(hào)的喉要求駝：門(mén)悄極導(dǎo)惹通和冒門(mén)極尋關(guān)斷莊波形際。（2）驅(qū)飄動(dòng)電絡(luò)路的赴電源盈電壓遠(yuǎn)的選凍擇。（3）吸和收電郵路的終合理所設(shè)計(jì)烤。（4）吸大收電燈路雜暑散電努感的省消除監(jiān)。（5）設(shè)義計(jì)陽(yáng)學(xué)極電慘路的最電抗巖器等汽。60第四鼓節(jié)雙極撓型功矛率晶桑體管電力齡晶體卻管（Gi秘an幅t衫Tr擁an賓si輝st柴or賴(lài)——讓GT積R，直譯指為巨抽型晶鏡體管法）吩。耐高專(zhuān)電壓掠、大固電流豪的雙黃極結(jié)意型晶襪體管（Bi拔po嫂la析r善Ju冬nc擠ti錯(cuò)on河T銀ra嬌ns擾is晚to四r—肢—B沙JT），英文大有時(shí)掛候也咽稱(chēng)為Po叢we泊r態(tài)BJ拜T。DA么TA險(xiǎn)SH度EE秩T12應(yīng)用20世紀(jì)80年代算以來(lái)燙，在責(zé)中、販小功博率范館圍內(nèi)稠取代排晶閘株管，泛但目烤前又故大多被IG噸BT和電紫力MO驚SF鞋ET取代。術(shù)語(yǔ)揭用法：61與普豈通的侄雙極炊結(jié)型釋晶體哲管基滲本原李理是盾一樣系的。主要示特性雪是耐娛壓高碌、電秤流大截、開(kāi)嗓關(guān)特炮性好陷。通常醫(yī)采用慮至少雄由兩諸個(gè)晶和體管正按達(dá)浴林頓傘接法喂組成鴨的單繩元結(jié)徐構(gòu)。采用電集成旁電路饅工藝鍵將許座多這壺種單克元并爐聯(lián)而鼠成際。雙極吸型功姻率晶懶體管1）GT源R的結(jié)櫻構(gòu)和敵工作粘原理圖1-槳15曉GT莊R的結(jié)己構(gòu)、殼電氣患圖形搬符號(hào)秒和內(nèi)勿部載綢流子災(zāi)的流巧動(dòng)a)內(nèi)部敲結(jié)構(gòu)碌斷面巾示意攏圖b)電氣園圖形嗓符號(hào)c)內(nèi)部旬載流遺子的磨流動(dòng)62雙極圖型功聰率晶困體管在應(yīng)暗用中，GT懶R一般鎖采用掙共發(fā)嚷射極籍接法貞。集電粥極電陷流ic與基泡極電晨流ib之比苗為（1-殘9）——使GT晌R的電流右放大孕系數(shù)，反腿映了斗基極河電流眨對(duì)集怒電極書(shū)電流肢的控?fù)u制能煉力廟。當(dāng)考膛慮到規(guī)集電辯極和薄發(fā)射的極間飄的漏段電流Ice錦o時(shí)，ic和ib的關(guān)最系為ic=ib+Ice巨o（1-惠10）單管GT租R的值比部小功跡率的恒晶體硬管小姑得多羽，通桃常為10左右粥，采貞用達(dá)嬸林頓萌接法嫩可有旦效增會(huì)大電召流增奶益?？昭麟娮恿鱟)EbEcibic=bibie=(1+b)ib1）GT絮R的結(jié)虹構(gòu)和法工作居原理63雙極麥型功旬率晶伙體管(1煉)靜態(tài)屬特性共發(fā)燥射極輪接法城時(shí)的啊典型刊輸出朗特性嗎：截止吃區(qū)、放大恭區(qū)和飽和歇區(qū)。在電酬力電斜子電獻(xiàn)路中GT林R工作姜在開(kāi)碧關(guān)狀抱態(tài)。在開(kāi)加關(guān)過(guò)仁程中隙，即仇在截星止區(qū)渾和飽發(fā)和區(qū)帆之間偉過(guò)渡榆時(shí)，顯要經(jīng)未過(guò)放押大區(qū)叨。截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)OIcib3ib2ib1ib1<ib2<ib3Uce圖1-兆16共發(fā)巨射極還接法秒時(shí)GT銅R的輸其出特懼性2）GT裙R的基鉛本特摔性64雙極限型功亭率晶傻體管開(kāi)通龜過(guò)程延遲納時(shí)間td和上踏升時(shí)晃間tr，二者昏之和蜜為開(kāi)通于時(shí)間ton。加快伙開(kāi)通侮過(guò)程逐的辦康法奔。關(guān)斷堪過(guò)程儲(chǔ)存騎時(shí)間ts和下封降時(shí)賣(mài)間tf，二者郊之和野為關(guān)斷濤時(shí)間tof便f。加快蟻關(guān)斷乳速度溝的辦磚法。GT躲R的開(kāi)刺關(guān)時(shí)孝間在傘幾微允秒以晚內(nèi)，霧比晶抵閘管功和GT罪O都短戚很多烈。ibIb1Ib2Icsic0090%Ib110%Ib190%Ics10%Icst0t1t2t3t4t5tttofftstftontrtd圖1-漲17沃GT江R的開(kāi)吼通和摟關(guān)斷丙過(guò)程橫電流棄波形(2骨)動(dòng)態(tài)需特性65雙極吹型功衡率晶賓體管前已矛述及鋼：電變流放汗大倍蕉數(shù)、直嫩流電層流增培益hFE、集射挎極間蘿漏電流Ice次o、集射險(xiǎn)極間搬飽和臟壓降Uce中s、開(kāi)通斥時(shí)間ton和關(guān)嗚斷時(shí)倘間tof赴f(此外溪還有)：1)最高嶼工作針電壓GT喘R上電講壓超躲過(guò)規(guī)丟定值辰時(shí)會(huì)石發(fā)生熱擊穿烏。擊穿寬電壓童不僅礦和晶舌體管鋸本身億特性瞧有關(guān)北，還回與外末電路賓接法饒有關(guān)填。BUcb則o>BUce羨x>BUce牛s>BUce漠r>Buce泥o。實(shí)際暖使用墾時(shí)，莊最高淋工作圍電壓切要比BUce袖o低得多。3）GT季R的主游要參供數(shù)66雙極孤型功識(shí)率晶斜體管通常堤規(guī)定為hFE下降栗到規(guī)興定值喜的1/夸2~制1/線3時(shí)所量對(duì)應(yīng)的Ic。實(shí)際欣使用紫時(shí)要撲留有貸裕量編，只鋤能用砍到IcM的一誦半或勾稍多劃一點(diǎn)論。3)集電依極最裹大耗除散功壇率PcM最高抗工作鋒溫度居下允件許的甜耗散私功率網(wǎng)。產(chǎn)品事說(shuō)明書(shū)書(shū)中給PcM時(shí)同窩時(shí)給戶(hù)出殼溫TC，間接碰表示辯了最孔高工榮作溫窯度。2)集電閱極最優(yōu)大允鎮(zhèn)許電篇流IcM67雙極左型功場(chǎng)率晶貌體管一次勝擊穿：集電槳極電糖壓升槍高至泊擊穿拉電壓優(yōu)時(shí)，Ic迅速點(diǎn)增大怨。只要Ic不超血過(guò)限亦度，GT續(xù)R一般女不會(huì)棵損壞悼，工波作特洽性也菜不變姥。二次先擊穿：一次鬼?yè)舸┲l(fā)生時(shí)，Ic突然租急劇庸上升產(chǎn)，電猴壓陡碰然下抓降。常常研立即遙導(dǎo)致屋器件須的永年久損螞壞，眾或者泄工作撤特性利明顯才衰變勞。安全屈工作則區(qū)（Sa遠(yuǎn)fe于O拳pe層ra卸ti著ng管A禮re瘦a—該—S磨OA）最高儀電壓Uce屬M(fèi)、集電腥極最臘大電腎流IcM、最大損耗散懲功率PcM、二次帶擊穿潮臨界盤(pán)線限搶定。SOAOIcIcMPSBPcMUceUceM圖1-鑰18矛GT束R的安沃全工消作區(qū)GT禾R的二趴次擊頁(yè)穿現(xiàn)雄象與咱安全鉗工作壁區(qū)68第五月節(jié)初功率惡場(chǎng)效壁應(yīng)管分為結(jié)型和絕緣班柵型通常年主要于指絕緣鳳柵型中的MO儉S型（Me循ta蓋l殺Ox王id伴e降S監(jiān)em去ic難on污du關(guān)ct辣or朱F臟ET）簡(jiǎn)稱(chēng)絕電力MO葛SF膠ET（Po津we員r叫MO罷SF探ET）結(jié)型觀電力脅場(chǎng)效某應(yīng)晶柳體管趁一般諸稱(chēng)作怒靜電末感應(yīng)揪晶體請(qǐng)管（St陽(yáng)at友ic績(jī)I遷nd炊uc層ti聰on壞T禾ra口ns蒙is勝to膽r—帳—S薦IT）特點(diǎn)——用柵御極電烏壓來(lái)右控制稀漏極抓電流驅(qū)動(dòng)較電路判簡(jiǎn)單里，需億要的擔(dān)驅(qū)動(dòng)系功率磁小。開(kāi)關(guān)傭速度份快，場(chǎng)工作注頻率屑高。熱穩(wěn)析定性慚優(yōu)于GT恢R。電流特容量胳小，寬耐壓附低，枝一般斧只適勵(lì)用于笛功率短不超膚過(guò)10盡kW的電回力電期子裝敬置驅(qū)。電力啟場(chǎng)效跳應(yīng)晶憲體管69功率場(chǎng)效建應(yīng)晶昆體管電力MO霉SF掙ET的種務(wù)類(lèi)按導(dǎo)茫電溝總道可寬分為P溝道和N溝道。耗盡表型——當(dāng)柵犬極電正壓為儀零時(shí)草漏源賀極之位間就妻存在棟導(dǎo)電惡溝道櫻。增強(qiáng)喘型——對(duì)于N（P）溝道涼器件愚，柵帥極電爭(zhēng)壓大寺于（蜓小于澡）零距時(shí)才薦存在味導(dǎo)電扔溝道遙。電力MO光SF朝ET主要是N溝道逢增強(qiáng)昆型。DA績(jī)TA究SH掀EE材T1）電陷力MO勻SF磨ET的結(jié)嚷構(gòu)和品工作凍原理70功率哈場(chǎng)效藍(lán)應(yīng)晶煎體管電力MO恰SF孕ET的結(jié)饑構(gòu)是單繞極型該晶體應(yīng)管。導(dǎo)電物機(jī)理維與小坡功率MO盤(pán)S管相擠同，蹲但結(jié)寺構(gòu)上渴有較竭大區(qū)卸別。采用抬多元飛集成零結(jié)構(gòu)堵，不設(shè)同的記生產(chǎn)溉廠家景采用蒼了不妙同設(shè)蟻計(jì)。圖1-吹19電力MO睬SF榜ET的結(jié)挽構(gòu)和粗電氣梢圖形防符號(hào)71功率場(chǎng)效譯應(yīng)晶污體管小功逗率MO諒S管是劍橫向脹導(dǎo)電花器件糖。電力MO芝SF姿ET大都租采用踏垂直嫁導(dǎo)電能結(jié)構(gòu)想，又廉稱(chēng)為VM匪OS幅FE隔T（Ve塵rt攔ic口al朽M晌OS殲FE框T）。按垂測(cè)直導(dǎo)撲電結(jié)憑構(gòu)的情差異科，分處為利吧用V型槽怪實(shí)現(xiàn)魯垂直夕導(dǎo)電的VV罰MO穴SF剝ET和具魔有垂抽直導(dǎo)甲電雙皺擴(kuò)散MO燥S結(jié)構(gòu)的VD莊MO粒SF細(xì)ET（Ve合rt鏈ic橋al搖D血ou邪bl軟e-研di祥ff歡us該ed片M闖OS犬FE仰T）。這里牲主要以VD遠(yuǎn)MO建S器件哥為例師進(jìn)行長(zhǎng)討論散。電力MO幟SF羽ET的結(jié)弦構(gòu)72功率莊場(chǎng)效榆應(yīng)晶案體管截止：漏源脅極間午加正浸電源，柵源杰極間們電壓沿為零。P基區(qū)艙與N漂移錫區(qū)之厭間形呈成的PN結(jié)J1反偏判，漏塵源極句之間泳無(wú)電靈流流但過(guò)。導(dǎo)電：在柵爸源極量間加貼正電并壓UGS當(dāng)UGS大于UT時(shí)，P型半缸導(dǎo)體反型蠅成N型而問(wèn)成為反型秤層，該野反型惡層形姓成N溝道睛而使PN結(jié)J1消失堵，漏尤極和蠻源極葡導(dǎo)電。圖1-叔19電力MO佩SF雷ET的結(jié)損構(gòu)和穗電氣鐵圖形封符號(hào)電力MO押SF喪ET的工互作原軌理73(1肝)靜態(tài)艙特性漏極摘電流ID和柵線源間晚電壓UGS的關(guān)構(gòu)系稱(chēng)布為MO悄SF冠ET的轉(zhuǎn)移盯特性。ID較大時(shí)，ID與UGS的關(guān)槽系近歸似線六性，憶曲線權(quán)的斜漲率定臟義為跨導(dǎo)Gfs。010203050402468a)10203050400b)1020305040飽和區(qū)非飽和區(qū)截止區(qū)ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/A圖1-泊20電力MO究SF刮ET的轉(zhuǎn)文移特輕性和槳輸出查特性a)轉(zhuǎn)移阿特性b)輸出叔特性2）電剛力MO詢(xún)SF弄ET的基愁本特論性74功率西場(chǎng)效悠應(yīng)晶英體管截止倡區(qū)（對(duì)件應(yīng)于GT勸R的截傘止區(qū)根）飽和俱區(qū)（對(duì)熔應(yīng)于GT青R的放半大區(qū)夸）非飽仿和區(qū)（對(duì)耐應(yīng)GT壤R的飽蒙和區(qū)幸）工作黎在開(kāi)圍關(guān)狀劫態(tài)，吃即在粥截止鳳區(qū)和斬非飽洽和區(qū)叼之間剖來(lái)回搭轉(zhuǎn)換腎。漏源架極之漲間有驚寄生磚二極委管，謊漏源臣極間咱加反腔向電聯(lián)壓時(shí)掉器件駐導(dǎo)通拴。通態(tài)塊電阻撫具有行正溫鉤度系胸?cái)?shù)，潮對(duì)器扎件并抬聯(lián)時(shí)美的均予流有免利。圖1-捧20電力MO檔SF放ET的轉(zhuǎn)花移特寧性和螞輸出度特性a)轉(zhuǎn)移錘特性b)輸出棵特性MO后SF鄰ET的漏括極伏躺安特血性：010203050402468a)10203050400b)1020305040飽和區(qū)非飽和區(qū)截止區(qū)ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/A75功率伸場(chǎng)效災(zāi)應(yīng)晶榴體管開(kāi)通蠅過(guò)程開(kāi)通識(shí)延遲逢時(shí)間td(按on蓮)上升郊時(shí)間tr開(kāi)通您時(shí)間ton——開(kāi)通題延遲捏時(shí)間逃與上降升時(shí)設(shè)間之上和關(guān)斷被過(guò)程關(guān)斷即延遲突時(shí)間td(鄉(xiāng)豐of壘f)下降心時(shí)間tf關(guān)斷矛時(shí)間tof另f——關(guān)斷變延遲命時(shí)間辦和下指降時(shí)衫間之和a）b)RsRGRFRLiDuGSupiD信號(hào)+UEiDOOOuptttuGSuGSPuTtd(on)trtd(off)tf圖1-患21電力MO概SF李ET的開(kāi)勉關(guān)過(guò)嘉程a)測(cè)試軌電路b)開(kāi)關(guān)吐過(guò)程內(nèi)波形up—脈沖看信號(hào)頭源，Rs—信號(hào)秧源內(nèi)勿阻，RG—柵極紗電阻茅，RL—負(fù)載紛電阻扮，RF—檢測(cè)滅漏極章電流(2叔)動(dòng)態(tài)投特性76MO噴SF楚ET的開(kāi)朱關(guān)速劍度和Cin充放膽電有愚很大址關(guān)系井?？山刀艿万?qū)哲動(dòng)電題路內(nèi)胳阻Rs減小飄時(shí)間前常數(shù)累，加沉快開(kāi)藏關(guān)速青度。不存骨在少暑子儲(chǔ)濱存效對(duì)應(yīng)，來(lái)關(guān)斷青過(guò)程督非常脊迅速兔。開(kāi)關(guān)下時(shí)間客在10銷(xiāo)~1負(fù)00液ns之間產(chǎn)，工廢作頻踢率可爬達(dá)10過(guò)0k碰Hz以上例，是秩主要膀電力元電子牙器件煩中最款高的椒。場(chǎng)控督器件豆，靜殘態(tài)時(shí)旁幾乎嘆不需忙輸入撿電流填。但畜在開(kāi)支關(guān)過(guò)奔程中挪需對(duì)袍輸入筆電容霉充放鬧電，家仍需哈一定劃的驅(qū)擺動(dòng)功里率。開(kāi)關(guān)脅頻率歐越高頭，所柄需要婆的驅(qū)融動(dòng)功蹤蝶率越大。MO近SF咸ET的開(kāi)碗關(guān)速潑度771.霞4.究3電力沸場(chǎng)效始應(yīng)晶鉗體管3)電力MO孤SF歲ET的主拳要參哨數(shù)——電力MO訊SF傭ET電壓需定額(1咬)漏極桐電壓UDS(2仗)漏極躬直流勺電流ID和漏般極脈蘭沖電融流幅拌值IDM——電力MO掀SF傲ET電流付定額(3尾)柵源者電壓UGS——UGS>2牙0V將導(dǎo)朽致絕鋪緣層附擊穿。除跨住導(dǎo)Gfs、開(kāi)啟衛(wèi)電壓UT以及td(分on攔)、tr、td(鐵of戰(zhàn)f)和tf之外陡還有炒：(4菌)極間貫電容——極間眉電容CGS、CGD和CDS78第六終節(jié)尖絕緣乞柵雙勤極晶造體管兩類(lèi)為器件棕取長(zhǎng)障補(bǔ)短廣結(jié)合湊而成跟的復(fù)鉆合器蜜件—B潛i-背MO譯S器件絕緣蝕柵雙已極晶丹體管（In犧su山la例te之d-媽ga燈te第B天ip奧ol至ar布T括ra倚ns奪is庸to額r—暢—IG苦BT或IG災(zāi)T）GT族R和MO袋SF階ET復(fù)合衡，結(jié)緩合二蠻者的闊優(yōu)點(diǎn)施。19薦86年投凡入市浸場(chǎng)，妖是中詢(xún)小功度率電刃力電色子設(shè)響備的嬸主導(dǎo)委器件棉。繼續(xù)句提高打電壓量和電桃流容惱量，烤以期泳再取飄代GT微O的地恩位。GT世R和GT案O的特己點(diǎn)——雙極匹型，魚(yú)電流監(jiān)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)，有嫂電導(dǎo)鞋調(diào)制岔效應(yīng)受，通蔥流能礙力很峽強(qiáng)，母開(kāi)關(guān)還速度派較低池，所兔需驅(qū)果動(dòng)功遍率大縫，驅(qū)帖動(dòng)電呢路復(fù)慌雜。MO藥SF化ET的優(yōu)萍點(diǎn)——單極貪型，計(jì)電壓篩驅(qū)動(dòng)罰，開(kāi)兩關(guān)速訓(xùn)度快含，輸盒入阻倚抗高舌，熱絮穩(wěn)定科性好昆，所造需驅(qū)拒動(dòng)功揀率小功而且風(fēng)驅(qū)動(dòng)啊電路乒簡(jiǎn)單卵。791)包IG蜻BT的結(jié)芹構(gòu)和撞工作松原理三端消器件代：柵懷極G、集電把極C和發(fā)滔射極E圖1-舒22艱IG奴BT的結(jié)鮮構(gòu)、河簡(jiǎn)化薦等效財(cái)電路貍和電筒氣圖戀形符酒號(hào)a)內(nèi)部漏結(jié)構(gòu)惠斷面叨示意餃圖b)簡(jiǎn)化享等效江電路c)電氣伍圖形藝符號(hào)80圖1-填22叔a—橡N溝道VD列MO擁SF午ET與GT濁R組合——弓N溝道IG皺BT。IG仰BT比VD佛MO寸SF歲ET多一涂層P+注入濤區(qū)，出具有膚很強(qiáng)何的通聯(lián)流能彎力。簡(jiǎn)化春等效柳電路狀表明，IG車(chē)BT是GT拘R與MO蠟SF責(zé)ET組成遼的達(dá)干林頓慨結(jié)構(gòu)駕，一語(yǔ)個(gè)由MO潑SF卻ET驅(qū)動(dòng)大的厚份基區(qū)PN泊P晶體委管。RN為晶脂體管企基區(qū)牽?jī)?nèi)的化調(diào)制渠電阻累。圖1-鍬22撇IG禾BT的結(jié)榜構(gòu)、疑簡(jiǎn)化莊等效胃電路場(chǎng)和電校氣圖以形符懶號(hào)a)內(nèi)部漏結(jié)構(gòu)觸斷面身示意史圖b)簡(jiǎn)化疲等效抱電路c)電氣贊圖形鼠符號(hào)IG汁BT的結(jié)彼構(gòu)81驅(qū)動(dòng)掌原理費(fèi)與電恭力MO回SF咸ET基本論相同赤，場(chǎng)悉控器福件，宰通斷參由柵惕射極聰電壓uGE決定銷(xiāo)。導(dǎo)通：uGE大于開(kāi)啟位電壓UGE苦(t詳h)時(shí)，MO橋SF聾ET內(nèi)形踩成溝樓道，晉為晶吉體管秧提供晉基極槳電流，IG鳴BT導(dǎo)通造。通態(tài)高壓降：電罰導(dǎo)調(diào)丟制效優(yōu)應(yīng)使鋤電阻RN減小遷，使鞭通態(tài)鼻壓降防減小稅。關(guān)斷：柵牽射極歌間施誓加反流壓或焰不加昌信號(hào)贈(zèng)時(shí)，MO惹SF溫ET內(nèi)的陪溝道久消失懸，晶懲體管蟲(chóng)的基暮極電毫流被痰切斷，IG劉BT關(guān)斷傲。IG戀BT的原悔理82a)b)O有源區(qū)正向阻斷區(qū)飽和區(qū)反向阻斷區(qū)ICUGE(th)UGEOICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加2)編IG麗BT的基碑本特胳性(1斥)IG寺BT的靜拴態(tài)特械性圖1-徒23怠IG價(jià)BT的轉(zhuǎn)窄移特休性和應(yīng)輸出寬特性a)轉(zhuǎn)移耽特性b)輸出厭特性轉(zhuǎn)移期特性——IC與UGE間的強(qiáng)關(guān)系(開(kāi)啟耕電壓UGE爆(t職h))輸出斷特性分為么三個(gè)巖區(qū)域尼：正次向阻販斷區(qū)搭、有賢源區(qū)卷和飽由和區(qū)渣。83ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM圖1-械24拖IG曠BT的開(kāi)誼關(guān)過(guò)炮程IG刊BT的開(kāi)幼通過(guò)爸程與MO搬SF挑ET的相模似開(kāi)通持延遲藝時(shí)間td(維on拆)電流支上升斗時(shí)間tr開(kāi)通修時(shí)間tonuCE的下堵降過(guò)衣程分蜓為tfv焦1和tfv繩2兩段霞。tfv該1——乞IG巷BT中MO扔SF忠ET單獨(dú)摟工作巧的電層壓下芝降過(guò)程程；tfv廟2——介MO茄SF某ET和PN端P晶體腐管同要時(shí)工叮作的景電壓圾下降勇過(guò)程。(2民)IG膽B(tài)T的動(dòng)窮態(tài)特亮性84絕緣歌柵雙醋極晶圓體管圖1-壇24平IG蠢BT的開(kāi)伴關(guān)過(guò)言程關(guān)斷功延遲惰時(shí)間td(嘆of蝕f）電流咱下降低時(shí)間關(guān)斷賭時(shí)間tof的f電流何下降速時(shí)間跳又可骨分為tfi究1和tfi歸2兩段退。tfi冰1——率IG齊BT器件斗內(nèi)部的MO流SF洞ET的關(guān)蚊斷過(guò)練程，iC下降較快。tfi招2——扣IG題BT內(nèi)部的PN獻(xiàn)P晶體潤(rùn)管的衫關(guān)斷凈過(guò)程，iC下降尸較慢。IG付BT的關(guān)紅斷過(guò)棗程ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trU