第一章：電力電子器件全控器件ppt課件

1、RNPNPNPAGSKEGIGEAIKIc2Ic1IAV1V2P1AGKN1P2P2N1N2a)b) 1+21 器件臨界導(dǎo)通的條件 1+2 1 過飽和而使器件導(dǎo)通 1+2 1 不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷RNPNPNPAGSKEGIGEAIKIc2Ic1IAV1V2P1AGKN1P2P2N1N2a)b)Ot0t圖1-14iGiAIA90% IA10% IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6GTOGTO的開通和關(guān)斷過程電流波形的開通和關(guān)斷過程電流波形GMATOoffIIbcii bce截止區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)OIcib3ib2ib1ib1ib2 b bb bb be ee ee ec cc c

2、c cSOAOIcIcMPSBPcMUceUceM圖圖1-19 1-19 MOSFETMOSFET的結(jié)構(gòu)和的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)電氣圖形符號(hào)N+GSDP 溝道溝道b)b)N+N-SGDPPN+N+N+溝道溝道a)a)GSDN 溝道溝道漏極漏極源極源極柵極柵極J1 J1 結(jié)結(jié)01020305040圖1-202468a)10203050400b)10 20 305040飽和區(qū)非飽和區(qū)截止區(qū)ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/A01020305040圖1-202468a)10203050400b)10 20 305040飽

3、和區(qū)非飽和區(qū)截止區(qū)ID/AUTUGS/VUDS/VUGS=UT=3VUGS=4VUGS=5VUGS=6VUGS=7VUGS=8VID/Aa）b)圖1-21RsRGRFRLiDuGSupiD信號(hào)+UEiDOOOuptttuGSuGSPuTtd(on)trtd(off)tf進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓 UGSP漏源間的耐壓、漏極最大允許電流和最大耗散功率決定了電力漏源間的耐壓、漏極最大允許電流和最大耗散功率決定了電力MOSFETMOSFET的安全工作區(qū)；的安全工作區(qū)；電力電力MOSFET MOSFET 不存在二次擊穿問題，這是它的一大優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際不存在二次擊穿問題，這是它的一大優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際使用

4、中使用中仍應(yīng)注意留適當(dāng)?shù)脑Ａ?。仍?yīng)注意留適當(dāng)?shù)脑Ａ俊GCN+NPN+N+PN+N+P+J3J2J1+-+-+-IDRNICVJ1IDRonEGCN+NPN+N+PN+N+P+J3J2J1+-+-+-IDRNICVJ1IDRonRN 調(diào)制電阻調(diào)制電阻O有源區(qū)有源區(qū)正向阻斷區(qū)正向阻斷區(qū)飽飽和和區(qū)區(qū)反向阻斷區(qū)反向阻斷區(qū)a)b)ICUGE(th)UGEOICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加增加轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性輸出特性輸出特性O(shè)有源區(qū)有源區(qū)正向阻斷區(qū)正向阻斷區(qū)飽飽和和區(qū)區(qū)反向阻斷區(qū)反向阻斷區(qū)a)b)ICUGE(th)UGEOICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加增加轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性輸

5、出特性輸出特性ttt10%90%10%90%UCEIC000UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICMttt10%90%10%90%UCEIC000UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM大的區(qū)域；大的區(qū)域；（4 4輸入阻抗高，輸入特性與輸入阻抗高，輸入特性與 MOSFET MOSFET 類似；類似；（5 5與與 MOSFET MOSFET 和和 GTR GTR 相比，耐壓和通流

6、能力還可以進(jìn)一步提高，相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)同時(shí)保持了保持了 開關(guān)頻率高的特點(diǎn)。開關(guān)頻率高的特點(diǎn)。增加門極驅(qū)動(dòng)電阻增加門極驅(qū)動(dòng)電阻擎住效應(yīng)曾限制擎住效應(yīng)曾限制 IGBT IGBT 電流容量提高，電流容量提高，20 20 世紀(jì)世紀(jì) 90 90 年代中后期開始逐漸解決。年代中后期開始逐漸解決。GEC+-+-+-IDRNICIDRONVJ1 IGBT IGBT 往往與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊，成為往往與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊，成為逆導(dǎo)器件，使用時(shí)應(yīng)引起注意。逆導(dǎo)器件，使用時(shí)應(yīng)引起注意。 MCTMOS Controlled Thyristor） MCT

7、 是是 MOSFET 與晶閘管的復(fù)合，電壓驅(qū)動(dòng)型、雙極型與晶閘管的復(fù)合，電壓驅(qū)動(dòng)型、雙極型器件；器件； MCT 結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)： MOSFET 的的 高輸入阻抗、低驅(qū)動(dòng)功率、快速的開關(guān)過高輸入阻抗、低驅(qū)動(dòng)功率、快速的開關(guān)過程；程； 晶閘管的高電壓大電流、低導(dǎo)通壓降晶閘管的高電壓大電流、低導(dǎo)通壓降 一個(gè)一個(gè) MCT 器件由數(shù)以萬計(jì)的器件由數(shù)以萬計(jì)的 MCT 元組成，每個(gè)元組成，每個(gè) MCT 元由一個(gè)元由一個(gè) PNPN 晶閘管、一個(gè)控制該晶閘管開通的晶閘管、一個(gè)控制該晶閘管開通的 MOSFET 和和一個(gè)控制該一個(gè)控制該 晶閘管關(guān)斷的晶閘管關(guān)斷的 MOSFET 組成；組成； MCT 曾一度被認(rèn)為是一種最有發(fā)展前途的電力電子器件。曾一度被認(rèn)為是一種最有發(fā)展前途的電力電子器件。因而，因而， 20 世紀(jì)世紀(jì) 80年代以來一度成為研究的熱點(diǎn)。但經(jīng)過十多年的年代以來一度成為研究的熱點(diǎn)。但經(jīng)過十多