全控型電力電子器件

第4章全控型電力電子器件

4.1門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)4.2大功率晶體管（GTR）4.3功率場效應(yīng)晶體管4.4絕緣柵雙極型晶體管4.5其它新型電力電子器件習(xí)題及思考題

門極可關(guān)斷晶閘管(GateTurnOffthyristor)簡稱GTO。它具有普通晶閘管的全部特性，如耐壓高（工作電壓可高達(dá)6000V）、電流大（電流可達(dá)6000A)以及造價便宜等；同時它又具有門極正脈沖信號觸發(fā)導(dǎo)通、門極負(fù)脈沖信號觸發(fā)關(guān)斷的特性，而在它的內(nèi)部有電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電，所以它屬于全控型雙極型器件。它的電氣符號如圖4-1所示，有陽極A、陰極K和門極G三個電極。4.1門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)圖4-1GTO的電氣符號4.1.1GTO的基本工作原理GTO的工作原理與普通晶閘管相似，其結(jié)構(gòu)也可以等效看成是由PNP與NPN兩個晶體管組成的反饋電路。兩個等效晶體管的電流放大倍數(shù)分別為α1和α2。GTO觸發(fā)導(dǎo)通的條件是：當(dāng)它的陽極與陰極之間承受正向電壓，門極加正脈沖信號（門極為正，陰極為負(fù)）時，可使α1+α2＞１，從而在其內(nèi)部形成電流正反饋，使兩個等效晶體管接近臨界飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

導(dǎo)通后的管壓降比較大，一般為2～3V。只要在GTO的門極加負(fù)脈沖信號，即可將其關(guān)斷。當(dāng)GTO的門極加負(fù)脈沖信號（門極為負(fù)，陰極為正）時，門極出現(xiàn)反向電流，此反向電流將GTO的門極電流抽出，使其電流減小，α1和α2也同時下降，以致無法維持正反饋，從而使GTO關(guān)斷。因此，GTO采取了特殊工藝，使管子導(dǎo)通后處于接近臨界飽和狀態(tài)。由于普通晶閘管導(dǎo)通時處于深度飽和狀態(tài)，用門極抽出電流無法使其關(guān)斷，而GTO處于臨界飽和狀態(tài)，因此可用門極負(fù)脈沖信號破壞臨界狀態(tài)使其關(guān)斷。

由于GTO門極可關(guān)斷，關(guān)斷時，可在陽極電流下降的同時再施加逐步上升的電壓，不像普通晶閘管關(guān)斷時是在陽極電流等于零后才能施加電壓的。因此，GTO關(guān)斷期間功耗較大。另外，因為導(dǎo)通壓降較大，門極觸發(fā)電流較大，所以GTO的導(dǎo)通功耗與門極功耗均較普通晶閘管大。

1．最大可關(guān)斷陽極電流IATOGTO的最大陽極電流除了受發(fā)熱溫升限制外，還會由于管子陽極電流IA過大使α1+α2稍大于1的臨界導(dǎo)通條件被破壞，管子飽和加深，導(dǎo)致門極關(guān)斷失敗，因此，GTO必須規(guī)定一個最大可關(guān)斷陽極電流IATO，也就是管子的銘牌電流。IATO與管子電壓上升率、工作頻率、反向門極電流峰值和緩沖電路參數(shù)有關(guān)，在使用中應(yīng)予以注意。4.1.2GTO的特定參數(shù)

2．關(guān)斷增益βq

這個參數(shù)是用來描述GTO關(guān)斷能力的。關(guān)斷增益βq為最大可關(guān)斷陽極電流IATO與門極負(fù)電流最大值IGM之比，即

目前大功率GTO的關(guān)斷增益為3～5。采用適當(dāng)?shù)拈T極電路，很容易獲得上升率較快、幅值足夠大的門極負(fù)電流，因此在實際應(yīng)用中不必追求過高的關(guān)斷增益。

3．掣住電流IL與普通晶閘管定義一樣，IL是指門極加觸發(fā)信號后，陽極大面積飽和導(dǎo)通時的臨界電流。GTO由于工藝結(jié)構(gòu)特殊，其IL要比普通晶閘管大得多，因而在電感性負(fù)載時必須有足夠的觸發(fā)脈沖寬度。GTO有能承受反壓和不能承受反壓兩種類型，在使用時要特別注意。表4-1國產(chǎn)50AGTO參數(shù)

GTO設(shè)置緩沖電電路的目的的是：(1)減減輕GTO在開關(guān)過過程中的的功耗。。(2)抑抑制靜靜態(tài)電壓壓上升率率，過高高的電壓壓上升率率會使GTO因位移電電流產(chǎn)生生誤導(dǎo)通通。4.1.3GTO的緩沖電電路用門極正正脈沖可可使GTO開通，門門極負(fù)脈脈沖可以以使其關(guān)關(guān)斷，這這是GTO最大的優(yōu)優(yōu)點，但但要使GTO關(guān)斷的門門極反向向電流比比較大，，約為陽陽極電流流的1/5左右右。盡管管采用高高幅值的的窄脈沖沖可以減減少關(guān)斷所需需的能量量，但但還是要要采用專專門的觸觸發(fā)驅(qū)動動電路。。4.1.4GTO的門極驅(qū)驅(qū)動電路路圖4-3門門極驅(qū)動動電路(a)小容量GTO門極驅(qū)動動電路；；(b)橋式驅(qū)動動電路；；(c)大容量GTO門極驅(qū)動動電路GTO主要用于于高電壓壓、大功功率的直直流變換換電路(即斬波波電路)、逆變變器電路路中，例例如恒壓壓恒頻電電源(CVCF)、常用的不不停電電電源（UPS））等。另一一類GTO的典型應(yīng)應(yīng)用是調(diào)調(diào)頻調(diào)壓壓電源，，即VVVF，此電源較較多用于于風(fēng)機(jī)，，水泵、、軋機(jī)、、牽引等等交流變變頻調(diào)速速系統(tǒng)中中。此外，由由于GTO的耐壓高高、電流流大、開開關(guān)速度度快、控控制電路路簡單方方便，因因此還特特別適用用于汽油機(jī)機(jī)點火系系統(tǒng)。圖圖4-4所示為為一種用用電感、、電容關(guān)關(guān)斷GTO的點火電電路。4.1.5GTO的典型應(yīng)應(yīng)用圖4-4用電電感、電電容關(guān)斷斷GTO的點火電電路圖中GTO為主開關(guān)關(guān)，控制制GTO導(dǎo)通與關(guān)關(guān)斷即可可使脈沖沖變壓器器TR次級產(chǎn)生生瞬時高高壓，該該電壓使使汽油機(jī)機(jī)火花塞塞電極間間隙產(chǎn)生生火花。。在晶晶體管V的基極輸輸入脈沖沖電壓，，低電平平時，V截止，電電源對電電容C充電，同同時觸發(fā)發(fā)GTO。。由于L和C組成LC諧振電路路，C兩端可產(chǎn)產(chǎn)生高于于電源的的電壓。。脈沖電電壓為高高電平時時，晶體體管V導(dǎo)通，C放電并將將其電壓壓加于GTO門極，使GTO迅速、可靠地地關(guān)斷。圖中R為限電流電阻阻，C1（0.5μF）與GTO并聯(lián)，可限制制GTO的電壓上升率率。大功率晶體管管又可稱為電電力晶體管（（GiantTRansistor）,簡稱GTR，通常指耗散功功率（或輸出出功率）1W以上的晶體管管。GTR的電氣符號與與普通晶體管管相同。圖圖4-5所示示為某晶體管管廠生產(chǎn)的1300系列列GTR的外觀，它是是一種雙極型型大功率高反反壓晶體管，，具有自關(guān)斷斷能力，控控制方便，開開關(guān)時間短，，高頻特性性好，價格低低廉。目前GTR的容量已達(dá)400A/1200V、1000A/400V，工作頻率可達(dá)達(dá)5kHz，模塊容量可達(dá)達(dá)1000A/1800V，頻率為30kHz，因此也可被用用于不停電電電源、中頻電電源和交流電電機(jī)調(diào)速等電電力變流裝置置中。4.2大大功率晶體管管（GTR）圖4-5GTR的外觀4.2.1GTR的極限參數(shù)1．集電極最大大電流ICM(最大電流額額定值)一般般將將電電流流放放大大倍倍數(shù)數(shù)β下降降到到額額定定值值的的1/2～～1/3時時集集電電極極電電流流IC的值值定定為為ICM。因此此，，通通常常IC的值值只只能能到到ICM值的的一一半半左左右右，，使使用用時時絕絕不不能能讓讓IC值達(dá)達(dá)到到ICM，否則則GTR的性性能能將將變變壞壞。。2．．集集電電極極最最大大耗耗散散功功率率PCMPCM即GTR在最最高高集集電電結(jié)結(jié)溫溫度度時時所所對對應(yīng)應(yīng)的的耗耗散散功功率率，，它它等等于于集集電電極極工工作作電電壓壓與與集集電電極極工工作作電電流流的的乘乘積積。。這這部部分分能能量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為熱熱能能使使管管溫溫升升高高，，在在使使用用中中要要特特別別注注意意GTR的散散熱熱。。如如果果散散熱熱條條件件不不好好，，會會促促使使GTR的平平均均壽壽命命下下降降。。實實踐踐表表明明，，工工作作溫溫度度每每增增加加20℃℃，，平平均均壽壽命命差差不多下降降一個數(shù)數(shù)量級，，有時時會因溫溫度過高高而使GTO迅速損損壞。。3．GTR的反向向擊穿穿電壓壓(1)集電極極與基基極之之間的的反向向擊穿穿電壓壓UCBO：當(dāng)發(fā)射射極開開路時時，集集—基基極間間能承承受的的最高高電壓壓。(2)集集電極極與發(fā)發(fā)射極極之間間的反反向擊擊穿電電壓UCEO：當(dāng)基極極開路路時，，集——射極極間能能承受受的最最高電電壓。。當(dāng)GTR的電壓壓超過過某一一定值值時，，管子子性能能會發(fā)發(fā)生緩緩慢、、不可可恢復(fù)復(fù)的變變化，，這些些微小小變化化逐漸漸積累累，最最后導(dǎo)導(dǎo)致管管子性性能顯顯著變變壞。。因此此，實實際管管子的的最大大工作作電壓壓應(yīng)比比反向向擊穿穿電壓壓低得多。4．最高高結(jié)溫TjMGTR的最高結(jié)溫溫與半導(dǎo)體體材料的性性質(zhì)、器件件制造工藝藝、封裝裝質(zhì)量有關(guān)關(guān)。一般情情況下，塑塑封硅管的的TjM為125℃℃～150℃，金封封硅管的TjM為150℃～～170℃℃，高可靠平面管管的TjM為175℃℃～200℃。1．二次擊穿處于工作狀狀態(tài)的GTR，當(dāng)其集電極極反偏電壓壓UCE逐漸增大到到最大電壓壓BUCEO時，集電極極電流IC急劇增大，，但此時集電電結(jié)的電壓壓基本保持持不變，這這叫一次擊擊穿，如如圖4-6所示。發(fā)發(fā)生一次次擊穿時，，如果有外外接電阻限限制電流IC的增大，一一般不會會引起GTR的特性變壞壞。如果果繼續(xù)增大大UCE，又不限制IC的增長，則則當(dāng)IC上升到A點（臨界值值）時，UCE突然下降，，而IC繼續(xù)增大（（負(fù)阻效應(yīng)應(yīng)），這時時進(jìn)入低壓壓大電流段段，直到到管子被燒燒壞，這這個現(xiàn)象稱稱為二次擊擊穿。4.2.2二次次擊穿和安安全工作區(qū)區(qū)圖4-6二二次擊穿穿示意圖A點對應(yīng)的電電壓USB和電流ISB稱為二次擊穿穿的臨界電壓壓和電流，其乘積為為PSB=USBISB稱為二次擊穿穿的臨界功率率。當(dāng)GTR的基極正偏時時，二次擊穿穿的臨界功率率PSB往往還小于PCM，但仍然能使GTR損壞。二次擊擊穿的時間在在微秒甚至納納秒數(shù)量級內(nèi)內(nèi)，在這樣樣短的時間內(nèi)內(nèi)如果不采取取有效保護(hù)措措施，就會使使GTR內(nèi)出現(xiàn)明顯的的電流集中和和過熱點，輕輕者使器件件耐壓降低，，特性變差；；重者使集電電結(jié)和發(fā)射結(jié)結(jié)熔通，造造成GTR永久性損壞。。由于管子的的材料、工藝藝等因素的分散性性，二次擊擊穿難以計算算和預(yù)測。GTR發(fā)生二次擊穿穿損壞是它在在使用中最大大的弱點。但但要發(fā)生二二次擊穿，必必須同時具備備三個條件：：高電壓、大大電流和持續(xù)續(xù)時間。因此此，集電極電電壓、電流、、負(fù)載性質(zhì)、、驅(qū)動脈沖寬寬度與驅(qū)動電電路配置等因因素都對二次次擊穿造成一一定的影響。。一般說來來，工作在正正常開關(guān)狀態(tài)態(tài)的GTR是不會發(fā)生二二次擊穿現(xiàn)象象的。2．安全工作作區(qū)安全工作區(qū)SOA（SafeOperationArea）是指在輸出特特性曲線圖上上GTR能夠安全運行行的電流電壓壓的極限范圍圍，如圖4-7所示。二次次擊穿電壓USB與二次擊穿電電流ISB組成的二次擊擊穿功率PSB如圖中虛線所所示，它是一一個不等功率率曲線。以以3DD8E晶體管測試數(shù)數(shù)據(jù)為例，其其PCM＝100W，UCEO≥200V，但由于受到二二次擊穿的限限制，當(dāng)UCE＝100V時，PSB為60W;當(dāng)UCE＝200V時，PSB僅為28W，因此，為了防防止二次擊穿穿，要選用足足夠大功率的的管子，實際際使用的最高高電壓通常要比比管子的極限限電壓低得多多。圖4-7中陰影部分即即為SOA。圖4-7GTR安全工作區(qū)1．基極驅(qū)動電路路GTR基極驅(qū)動電路路的作用是將將控制電路輸輸出的控制信信號放大到足足以保證GTR可靠導(dǎo)通和關(guān)關(guān)斷的程度。?；鶚O驅(qū)動動電流的各項項參數(shù)直接影影響GTR的開關(guān)性能，，因此根據(jù)主主電路的需要要正確選擇和和設(shè)計GTR的驅(qū)動電路是是非常重要的的。一般來說說，我們希望望基極驅(qū)動電電路有如下功功能：(1)提供供全程的正、、反向基極電電流，以保證證GTR可靠導(dǎo)通與關(guān)關(guān)斷（理想的的基極驅(qū)動電電流波形如圖4-8所示）。4.2.3GTR的基極驅(qū)動電電路及其保護(hù)護(hù)電路圖4-8理理想想的的基基極極驅(qū)驅(qū)動動電電流流波波形形(2)實實現(xiàn)現(xiàn)主主電電路路與與控控制制電電路路的的隔隔離離。。(3)具具有有自自動動保保護(hù)護(hù)功功能能，，以以便便在在故故障障發(fā)發(fā)生生時時快快速速自自動動切切除除驅(qū)驅(qū)動動信信號號，，避避免免損損壞壞GTR。。(4)電路路盡盡可可能能簡簡單單，，工工作作穩(wěn)穩(wěn)定定可可靠靠，，抗抗干干擾擾能能力力強強。。1））簡簡單單的的雙雙電電源源驅(qū)驅(qū)動動電電路路電路路如如圖圖4-9所所示示，，驅(qū)驅(qū)動動電電路路與與GTR（（V6）直接接耦耦合合，，控控制制電電路路用用光光耦耦合合實實現(xiàn)現(xiàn)電電隔隔離離，，正正、、負(fù)負(fù)電電源源（（+UC2和-UC3）供電電。。當(dāng)當(dāng)輸輸入入端端S為低低電電位位時時，，V1～V3導(dǎo)通通，，V4、V5截止止，，B點電電壓壓為為負(fù)負(fù)，，給給GTR基極極提提供供反反向向基基極極電電流流，，此此時時GTR（（V6）關(guān)斷斷。。當(dāng)當(dāng)S端為為高高電電位位時時，，V1～V3截止止，，V4、V5導(dǎo)通通，，V6流過過正正向向基基極極電電流流，，此此時時GTR開通通。。圖4-9雙雙電電源源驅(qū)驅(qū)動動電電路路2））集集成成基基極極驅(qū)驅(qū)動動電電路路THOMSON公司司生生產(chǎn)產(chǎn)的的UAA4002大規(guī)規(guī)模模集集成成基基極極驅(qū)驅(qū)動動電電路路可可對對GTR實現(xiàn)現(xiàn)較較理理想想的的基基極極電電流流優(yōu)優(yōu)化化驅(qū)驅(qū)動動和和自自身身保保護(hù)護(hù)。。它它采采用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的雙雙列列DIP16封裝裝，，對對GTR基極極正正向向驅(qū)驅(qū)動動能能力力為為0.5A，，反向向驅(qū)驅(qū)動動能能力力為為-3A,也可以通通過外接接晶體管管擴(kuò)大驅(qū)驅(qū)動能力力，不需需要隔離離環(huán)節(jié)。。UAA4002可對被驅(qū)驅(qū)動的GTR實現(xiàn)過流流保護(hù)、、退飽飽和保護(hù)護(hù)、最小小導(dǎo)通的的時間限限制（ton（min））＝1～12μs），，最大導(dǎo)通通的時間間限制、、正反向向驅(qū)動電電源電壓壓監(jiān)控以以及自身身過熱保保護(hù)。圖4-10UAA4002內(nèi)部功能能框圖各各管腳的的功能如如下：①反向基基極電流流輸出端端IB2。②負(fù)電源端端(-5V)。③輸出脈沖沖封鎖端端，為““1”封封鎖輸出出信號，，為“0”解除除封鎖。。④輸入選選擇端，，為“1”選擇擇電平輸輸入，為為“0””選擇脈脈沖輸入入。⑤驅(qū)動信信號輸入入端。⑥由R-接負(fù)電源源，該腳腳通過一一個電阻阻與負(fù)電電源相接接。當(dāng)負(fù)負(fù)電源的的電壓欠欠壓時可可起保護(hù)護(hù)作用。。負(fù)電源源欠壓保保護(hù)的門門檻電|U-|min由式R-＝RV/2（1+|U-|min/5）（（kΩ））決定，若若⑥接地地，則無無此保護(hù)護(hù)功能。。⑦通過電電阻RV值決定最最小導(dǎo)通通時間ton（min））＝0.06RVμs，實際中ton（min）可在1～12μs之間調(diào)節(jié)。⑧通過電容容CV接地，最大大導(dǎo)通時間間ton(max)＝2RV·CVμs（式中RV的單位為kΩ、CV的單位為μF），若⑧腳接地地，則不限限制導(dǎo)通時時間。⑨接地端。。⑩由RVD接地，輸出出相對輸入入電壓前沿沿延遲量TVD=0.05RVDμs（式中RVD的單位為kΩ），調(diào)節(jié)范圍為為1～12μs。⑾由RSVD接地，完成成退飽和保保護(hù)。所謂謂退飽和保保護(hù)，是指指GTR一般工作在在開關(guān)狀態(tài)態(tài)，當(dāng)其基基極驅(qū)動電電流或負(fù)載載電流降低低時，GTR會退出飽和和而進(jìn)入放放大區(qū)，管管壓降會明明顯增加。。此腳的的功能就是是，當(dāng)GTR出現(xiàn)退飽和和時，切除除GTR的驅(qū)動信號號，關(guān)斷GTR。RSVD上的電壓URSVD=10RSVD/RV(V)，當(dāng)從13腳腳引入的管管壓降UCE＞URSVD時，退飽和和保護(hù)動作作；若11腳接負(fù)電電源，則無無退飽和保保護(hù)。⑿過過電流保護(hù)護(hù)端，接GTR射極的電流流互感器。。若電流值值大于設(shè)定定值，則過過流保護(hù)動作，關(guān)斷斷GTR；若12腳接接地，則無無過流保護(hù)護(hù)功能。13通過過抗飽和二二極管接到到GTR的集電極。。14正電電源端（10～15V)。15輸出級電源源輸入端，，由R接正電源。。調(diào)節(jié)R大小可改變變正向基極極驅(qū)動電流流IB1。16正向基極電電流輸出端端IB1。圖4-10UAA4002內(nèi)部功能框框圖圖4-11是用UAA4002作驅(qū)動的開開關(guān)電路實實例，其容容量為8A/400V，采用電平控控制方式，，最小導(dǎo)通通時間為2.8μs。由于UAA4002的驅(qū)動容易易擴(kuò)展，因因而可通過過外接晶體體管驅(qū)動各各種型號和和容量的GTR，也可以驅(qū)動動功率MOSFET管。圖4-11由UAA4002驅(qū)動的開關(guān)關(guān)電路2．GTR的保護(hù)電路路1)GTR的過電壓保保護(hù)及di/dt、du/dt的限制在電感性負(fù)負(fù)載的開關(guān)關(guān)裝置中，，GTR在開通和關(guān)關(guān)斷過程中中的某一時時刻，可能能會出現(xiàn)集集電極電壓壓和電流同同時達(dá)到最最大值的情情況，這時時GTR的瞬時開關(guān)關(guān)損耗最大大。若其其工作點超超出器件的的安全工作作區(qū)SOA，則極易產(chǎn)生生二次擊穿穿而使GTR損壞。緩緩沖電路可可以使GTR在開通中的的集電極電電流緩升，，關(guān)斷中的的集電極電電壓緩升，，避免了了GTR同時承受高高電壓、大大電流。另另一方面，，緩沖電路路也可以使使GTR的集電極電電壓變化率率du/dt和集電極電流流變化率di/dt得到有效的抑制制，防止高高壓擊穿和和硅片局部部過熱熔通通而損壞GTR。圖4-12緩沖電電路圖4-12是一種緩緩沖電路。。在GTR關(guān)斷過程中，，流過負(fù)載RL的電流通過電電感LS、二極管VDS給電容CS充電。因為CS上的電壓不能能突變，這就就使GTR在關(guān)斷過程中中電壓緩慢上上升，避免關(guān)關(guān)斷過程初期期GTR中電流下降不不多時電壓就就升到最大值值的情況，同同時也使電電壓上升率du/dt被限制。在GTR開通過程中，，一方面CS經(jīng)RS、LS和GTR回路放電，減減小了GTR所承受的較大大的電流上升升率di/dt；另一方面，負(fù)負(fù)載電流經(jīng)電電感LS后受到到緩沖沖，也也就避避免了了開通通過程程中GTR同時承承受大大電流流和高高電壓壓的情情形。。值得注注意的的是，，緩沖沖電路路之所所以能能減小小GTR的開關(guān)關(guān)損耗耗，是是因因為它它把GTR開關(guān)損損耗轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到到緩沖電路路內(nèi)，，消耗耗在電電阻RS上，但但這這會使使裝置置的效效率降降低。。2)GTR的過過電電流流保保護(hù)護(hù)(1））GTR的UCE識別別法法。。負(fù)負(fù)載載過過電電流流或或基基極極驅(qū)驅(qū)動動電電流流不不足足都都會會導(dǎo)導(dǎo)致致GTR退出出飽飽和和區(qū)區(qū)而而進(jìn)進(jìn)入入放放大大區(qū)區(qū)，，管管壓壓降降明明顯顯增增加加。。圖圖4-13所所示示的的識識別別保保護(hù)護(hù)電電路路檢檢測測GTR管壓壓降降并并與與基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值Ur比較較，，當(dāng)當(dāng)管管壓壓降降UCE＞Ur時就使驅(qū)驅(qū)動管V截止，切切除GTR的驅(qū)動信信號，關(guān)關(guān)斷過過流的GTR。。Ur的大小取取決于需需要保護(hù)護(hù)電路動動作時的的負(fù)載電電流大小小。Ur的值通通常由由它所所對應(yīng)應(yīng)的額額定負(fù)負(fù)載電電流值值確定定。由由于于GTR在脫離離飽和和區(qū)時時UCE變化較大，，因此此過載載保護(hù)護(hù)效果果很好好，它它可可使GTR在幾個微秒秒之內(nèi)封鎖鎖驅(qū)動電流流，關(guān)斷斷GTR。圖4-13識別保保護(hù)電路(2）GTR橋臂互鎖保保護(hù)法。若一個橋臂臂上的兩個個GTR控制信號重重疊或開關(guān)關(guān)器件本身身延時過長長，則會造造成橋臂短短路。為了了避免橋臂臂短路，可可采用互鎖鎖保護(hù)法，，即一個GTR關(guān)斷后，另另一個才導(dǎo)導(dǎo)通。采用用橋臂的互互鎖保護(hù)，，不但能能提高可靠靠性，而且且可以改進(jìn)進(jìn)系統(tǒng)的動動態(tài)性能，，提高系系統(tǒng)的工作作頻率。圖圖4-14所示為互鎖鎖保護(hù)的示示意圖，這這種互鎖控控制是通過過與門來實實現(xiàn)的，當(dāng)當(dāng)A為高電平時時，驅(qū)動GTRA導(dǎo)通，其發(fā)發(fā)射極輸出出低電平將將另一接口口的與門封封鎖，則GTRB關(guān)斷。如何何判別GTR是否關(guān)斷是是互鎖保護(hù)護(hù)的關(guān)鍵問問題。分分析表明，，只要GTR的B-E間已建立足足夠大的反反向電壓UBE，GTR一定被關(guān)斷斷（如ESM6045D管子的UBE＝-4V時可靠關(guān)斷斷）。圖4-15為為UBE的識別電路路。當(dāng)GTR關(guān)斷時，UBE＝-4V，恒流源電路路中發(fā)光二二極管因流流過穩(wěn)定電電流而發(fā)光光，以此作作為GTR的關(guān)斷信號號。圖4-14GTR橋臂互鎖保保護(hù)示意圖圖圖4-15UBE識別電路GTR的應(yīng)用已發(fā)發(fā)展到晶閘閘管領(lǐng)域，，與一般晶晶閘管比較較，GTR有以下應(yīng)用用特點：(1)具具有自關(guān)斷斷能力。GTR因為有自關(guān)關(guān)斷能力，，所以在逆逆變回路中中不需要復(fù)復(fù)雜的換流流設(shè)備，與與使用晶閘閘管相比，，不但使主主回路簡化化、重量減減輕、尺尺寸縮小，，更重要的的是不會出出現(xiàn)換流失失敗的現(xiàn)象象，提高了了工作的可可靠性。(2)能能在較高頻頻率下工作作。GTR的工作頻率率比晶閘管管高1~2個數(shù)量級級，不但可可獲得晶閘閘管系統(tǒng)無無法獲得的的優(yōu)越性能，而且因因頻率提高高還可降低低各磁性元元件和電容容器件的規(guī)規(guī)格參數(shù)及及體積重量量。4.2.4GTR的應(yīng)用下面介紹幾幾個簡單的的例子來說說明GTR的應(yīng)用。1)直流傳動GTR在直流傳動動系統(tǒng)中的的功能是直直流電壓變變換，即斬斬波調(diào)壓，，如圖4-16所示示。所謂斬斬波調(diào)壓，，是利用電電力電子開開關(guān)器件將將直流電變變成另一固固定或大小小可調(diào)的直直流電，有有時又稱此此為直流變換或開關(guān)關(guān)型DC/DC變換電路。。圖中VD1～VＤ6構(gòu)成一個三三相橋式整整流電路，，獲得一個個穩(wěn)定的直直流電壓。。VD為續(xù)流二極極管，作用用是在GTR關(guān)斷時為直直流電機(jī)提提供電流，，保證直流流電機(jī)的電電樞電流連連續(xù)。通過過改變GTR的基極輸入脈沖的占占空比來控控制GTR的導(dǎo)通與關(guān)關(guān)斷時間，，在直流流電機(jī)上就就可獲得電電壓可調(diào)的的直流電。。由于GTR的斬波頻率率可高達(dá)2kHz左右，在該該頻率下，，直流電電動機(jī)電樞樞電感足以以使電流平平滑，這樣樣電動機(jī)旋旋轉(zhuǎn)的振動動減小，溫溫升比用晶晶閘管調(diào)速速低，從而而能減小電電動機(jī)的尺尺寸。因因此，在200V以下、數(shù)數(shù)十千瓦容容量內(nèi)，用用GTR不但簡便，，而且效效果好。圖4-16GTR直流斬波調(diào)調(diào)速2)電源源裝置目前大量使使用的開關(guān)關(guān)式穩(wěn)壓電電源裝置中中，GRT的功能是斬斬波穩(wěn)壓。。與以往往的晶體管管串聯(lián)穩(wěn)壓壓或可控整整流穩(wěn)壓相相比，其其優(yōu)點是效效率高，頻頻率范圍圍一般在音音頻之外，，無噪聲，，反應(yīng)快快，濾波元件可可大大縮小小。3)逆變變系統(tǒng)與晶閘管逆逆變器相比比，GTR關(guān)斷控制方方便、可靠靠，效率提提高10%，有利于于節(jié)能。圖圖4-17給出了電壓壓型晶體管管逆變器變變頻調(diào)速系系統(tǒng)框圖。。主電路由二二極管VD1～VD6構(gòu)成一個三三相橋式整整流電路，，C1為濾波電容容，以獲得得穩(wěn)定的直直流電壓。。由GTR（V0）、L、C2和續(xù)流二極極管組成斬斬波電路，，V0的基極電路輸輸入可調(diào)的電電壓信號，則則可在C2兩端得到電壓壓可調(diào)的直流流電壓。V1～V6是六個GTR構(gòu)成的三相逆逆變電路，每個個GTR的集—發(fā)極之之間所接的二二極管為其緩緩沖電路。圖4-17晶體管逆逆變調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)框圖控制電路的工工作情況為：：階躍速度指指令信號Ugd經(jīng)給定積分器器變?yōu)樾逼滦判盘?，可以限限制電動機(jī)啟啟動與制動時時的電樞電流流。此速度度指令一方面面通過電壓調(diào)調(diào)節(jié)器、基基極電路控制制V0基極的關(guān)斷與與導(dǎo)通時間，，即控制斬波波電路，使輸輸出與逆變器器頻率成正比比的電壓，以以保證在調(diào)速速過程中實現(xiàn)現(xiàn)恒磁通；另另一方面，速速度指令經(jīng)電電壓頻率變換換器（振蕩器器）變成相應(yīng)應(yīng)脈沖，再經(jīng)經(jīng)環(huán)形分配器器分頻，使驅(qū)驅(qū)動信號每隔隔60°輪流流加在各開關(guān)關(guān)器件GTR（V1～V6）上，實現(xiàn)將直直流電變成交交流電的逆變變過程。當(dāng)主電路出現(xiàn)現(xiàn)過壓或過流流時，其檢測測電路輸出信信號，封鎖鎖逆變電路的的輸出脈沖（（環(huán)形分配器），，另外還立即即封鎖開關(guān)器器件GTR(V0）的基極電流，，實現(xiàn)線路保保護(hù)。4.3功功率場效應(yīng)晶晶體管功率場效應(yīng)晶晶體管（PowerMOSFieldEffectTransistor）簡稱PowerMOSFET，是20世紀(jì)70年代中后后期開發(fā)的新新型功率半導(dǎo)導(dǎo)體器件，通通常又叫絕緣緣柵功率場效效應(yīng)晶體管，，本書簡稱稱為P-MOSFET，，用字母PM表示。功率率場效應(yīng)晶晶體管已發(fā)發(fā)展了多種種結(jié)構(gòu)型式式，本節(jié)主主要介紹目目前使用最最多的單極極VDMOS、N溝道增強型型PM，管子符號如如圖4-18（a）所示，三個個引腳，S為源極，G為柵極，D為漏極。源源極的金金屬電極將將管子內(nèi)的的N+區(qū)和P區(qū)連接在一一起，相當(dāng)當(dāng)于在源極極（S）與漏極（D）間形成了一一個寄生二二極管。管管子截止時時，漏源間間的反向電電流就在此此二極管內(nèi)內(nèi)流動。為為了明確起起見，常又又將P-MOSFET的符號用圖圖4-18（b）表示。如果果是在變流流電路中，，P-MOSFET元件自身的的寄生二極極管流通反反向大電流流，可能會會導(dǎo)致元件件損壞。為為避免電路路中反向大大電流流過過P-MOSFET元件，在它它的外面常常并接一個個快速二極極管VD2，串接一個個二極管管VD1。因此，P-MOSFET元件在變變流電路路中的實實際形式式如圖4-18（c）所示。圖4-18PM圖形符號號當(dāng)柵—源源極間的的電壓UGS≤0或0＜UGS≤UV（UV為開啟電電壓，又又叫閾值值電壓，，典型值值為2～～4V）時，即使使加上漏漏—源極極電壓UDS，也沒有漏漏極電流流ID出現(xiàn)，PM處于截止止?fàn)顟B(tài)。。當(dāng)UGS＞UV且UDS＞0時，會產(chǎn)產(chǎn)生漏極極電流ID，PM處于導(dǎo)通通狀態(tài)，，且UDS越大，ID越大。另另外，，在相相同的UDS下，UGS越大，ID越大。綜上所述述，PM的漏極電電流ID受控于柵柵—源電電壓UGS和漏—源源電壓UDS。(1)輸輸入阻阻抗高，，屬于純純?nèi)菪栽?，不不需要直直流電流流?qū)動，，屬電電壓控制制器件，，可直直接與數(shù)數(shù)字邏輯輯集成電電路連接接，驅(qū)動動電路簡簡單。(2)開開關(guān)速速度快，，工作頻頻率可達(dá)達(dá)1MHz，，比GTR器件快10倍，，可實實現(xiàn)高頻頻斬波，，使開關(guān)關(guān)損耗小小。(3)為為負(fù)電電流溫度度系數(shù)，，即器件件內(nèi)的電電流隨溫溫度的上上升而下下降的負(fù)負(fù)反饋效效應(yīng)，因因此熱穩(wěn)穩(wěn)定性好，不不存在二二次擊穿穿問題，，安全工工作區(qū)SOA較大。4.3.1P-MOSFET的主要特特性1．基本電路路型式圖4-19PM電路的四四種形式式(a)共源極電電路；(b)共漏極電電路；(c)轉(zhuǎn)換開關(guān)關(guān)電路；；(d)交流開關(guān)關(guān)電路4.3.2P-MOSFET的柵極驅(qū)驅(qū)動電路路(1)共共源極極電路：：相當(dāng)于于普通晶晶體管的的共發(fā)射射極電路路，如圖圖4-19(a)所示。(2)共共漏極極電路：：相當(dāng)于于射極跟跟隨器,如圖圖4-19(b)所示。(3)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開開關(guān)電路路：PM1與PM2輪流驅(qū)動動導(dǎo)通可可構(gòu)成半半橋式逆逆變器，，如圖圖4-19(c)所示。(4)交交流開開關(guān)電路路：當(dāng)PM1、VD2導(dǎo)通時，，負(fù)載為為交流正正向；當(dāng)當(dāng)PM2、VD1導(dǎo)通時，，負(fù)載為為交流負(fù)負(fù)向，如如圖4-19(d)所示，它它是交交流調(diào)壓壓電路的的常用形形式。2．對對柵極驅(qū)驅(qū)動電路路的要求求(1)P-MOSFETR的柵極提提供所需需要的柵柵壓，以以保證P-MOSFET可靠導(dǎo)通通。(2)減減小驅(qū)驅(qū)動電路路的輸入入電阻以以提高柵柵極充放放電速度度，從而而提高器器件的開開關(guān)速度度。(3)實實現(xiàn)主主電路與與控制電電路間的的電隔離離。(4)因因為P-MOSFET的工作頻頻率和輸輸入阻抗抗都較高高，很容容易被干干擾，所所以柵極極驅(qū)動電電路還應(yīng)應(yīng)具有較較強的抗抗干擾能能力。理想的柵柵極控制制電壓波波形如圖圖4-20所示示，提高高柵極電電壓上升升率duG/dt可縮短開開通時間間，但過過高會使使管子在在開通時時承受過過高的電電流沖擊擊。正、、負(fù)柵極極電壓的的幅值UG1、UG2要小于器器件規(guī)定定的允許許值。圖4-20理理想想的柵極極控制電電壓波形形3．驅(qū)驅(qū)動電路路舉例圖4-21是一一種數(shù)控控逆變器器，兩個個P-MOSFET的柵極不不用任何何接口電電路直接接與數(shù)字字邏輯驅(qū)驅(qū)動電路路連接。。該驅(qū)動動電路是是由兩個個與非門門與RC組成的振蕩電電路。當(dāng)門ⅠⅠ輸入高電平平時，電路起起振時，在PM1、PM2的柵極分別產(chǎn)產(chǎn)生高、低電電平，使它們們輪流導(dǎo)通，，將直流電壓壓變?yōu)榻涣麟妷海瑢崿F(xiàn)逆逆變。振蕩頻頻率由電容與與電阻值決定定。圖4-21P-MOSFET逆變器圖4-22所所示為直流斬斬波的驅(qū)動電電路。斬波電電源為UD，由不可控整流流器件獲得，，當(dāng)管子PM2導(dǎo)通時，負(fù)載載得電，輸出出電流Io＞0。當(dāng)PM2關(guān)斷時，VD4續(xù)流，直到Io＝0，VD4斷開，接著著PM3導(dǎo)通。圖4-22直流斬波波的驅(qū)動電路路由圖4-22可見，由PM2、PM3組成的驅(qū)動電電路實際上是是推拉式和自自舉式電路的的結(jié)合。當(dāng)輸輸入電壓Ui＝0時，PM1、PM3截止，電容C1沿V2和CI3（P-MOSFET柵極輸入電容容）放電，驅(qū)驅(qū)動PM2導(dǎo)通；當(dāng)Ui＞0時，PM1導(dǎo)通，UF≈0，V2截止，電容CI3上的電荷沿VD2、PM1放電，VD2的導(dǎo)通保證了了V2可靠截止。PM2關(guān)斷后，負(fù)載載電流通過VD4續(xù)流，直到Io=0，PM3受正向電壓而而導(dǎo)通。P-MOSFET在電力變流技技術(shù)中主要有有以下應(yīng)用：：(1)在開開關(guān)穩(wěn)壓調(diào)壓壓電源方面，，可使用P-MOSFET器件作為主開開關(guān)功率器件件可大幅度提提高工作頻率率，工作頻率率一般在200～400kHz。頻率提高可使使開關(guān)電源的的體積減小，，重量減輕，，成本降低，，效率提高。。目前，P-MOSFET器件件已已在在數(shù)數(shù)十十千千瓦瓦的的開開關(guān)關(guān)電電源源中中使使用用，，正正逐逐步步取取代GTR。。4.3.3P-MOSFET的應(yīng)應(yīng)用用(2)將將P-MOSFET作為為功功率率變變換換器器件件。。由由于于P-MOSFET器件件可可直直接接用用集集成成電電路路的的邏邏輯輯信信號號驅(qū)驅(qū)動動，，而而且且開開關(guān)關(guān)速速度度快快，，工工作作頻頻率率高高，，大大大大改改善善了了變變換換器器的的功功能能，，因因而而在在計計算算機(jī)機(jī)接接口口電電路路中中獲獲得得了了廣廣泛泛的的應(yīng)應(yīng)用用。。(3)將將P-MOSFET作為為高高頻頻的的主主功功率率振振蕩蕩、、放放大大器器件件，，在在高高頻頻加加熱熱、、超超聲聲波波等等設(shè)設(shè)備備中中使用用，，具具有有高高效效、、高高頻頻、、簡簡單單可可靠靠等等優(yōu)優(yōu)點點。。4.4絕絕緣緣柵柵雙雙極極型型晶晶體體管管4.4.1IGBT的工工作作原原理理IGBT的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是是在在P-MOSFET結(jié)構(gòu)構(gòu)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上作作了了相相應(yīng)應(yīng)的的改改善善，，相相當(dāng)當(dāng)于于一一個個由由P-MOSFTET驅(qū)動動的的厚厚基基區(qū)區(qū)GTR，，其簡簡化化等等效效電電路路如如圖圖4-23所所示示，，電電氣氣符符號號如如圖圖4-24所所示示。。IGBT有三三個個電電極極，，分分別別是是集集電電極極C、、發(fā)射射極極E和柵柵極極G。。在應(yīng)應(yīng)用用電電路路中中，，IGBT的C接電電源源正正極極，，E接電電源源負(fù)負(fù)極極。。它它的的導(dǎo)導(dǎo)通通和和關(guān)關(guān)斷斷由由柵柵極極電電壓壓來來控控制制。。柵柵極極施施以以正正向向電電壓壓時時，，P-MOSFET內(nèi)形成成溝道道，為為PNP型的晶晶體管管提供供基極極電流流，從從而使使IGBT導(dǎo)通。。此時時，從從P區(qū)注入入到N區(qū)的空空穴（（少數(shù)數(shù)載流流子））對N區(qū)進(jìn)行行電導(dǎo)導(dǎo)調(diào)制制，減減少N區(qū)的電電阻，，使高高耐壓壓的IGBT也具有有低的的通態(tài)態(tài)壓降降。在在柵極極上施施以負(fù)負(fù)電壓壓時，，P-MOSFET內(nèi)的溝溝道消消失，，PNP晶體管管的基基極電電流被被切斷斷，IGBT關(guān)斷。。由此此可知知，IGBT的導(dǎo)通通原理理與P-MOSFET相同。。圖4-23IGBT的簡化化等效效電路路圖4-24IGBT的圖形形符號號4.4.2IGBT的特性性IGBT的伏安安特性性（又又稱靜靜態(tài)輸輸出特特性））如圖圖4-25（a）所示，，它它反映映了在在一定定的柵柵—射射極電電壓UGE下器件件的輸輸出端端電壓壓UCE與電流流IC的關(guān)系系。UGE越高，，IC越大。。與普普通晶晶體管管的伏伏安特特性一一樣，，IGBT的伏安安特性性分為為截止止區(qū)、、有源源放大大區(qū)、、飽和和區(qū)和和擊穿穿區(qū)。。值得得注意意的是是，IGBT的反向向電壓壓承受受能力力很差差，從從曲曲線可可知，，其反反向阻阻斷電電壓UBM只有幾十伏，因此限制制了它在需要要承受高反壓壓場合的應(yīng)用用。圖4-25IGBT的伏安特性和和轉(zhuǎn)移特性(a)伏安特性；(b)轉(zhuǎn)移特性1．柵極驅(qū)動電路路由于IGBT的輸入特性幾幾乎和P-MOSFET相同，因此P-MOSFET的驅(qū)動電路同同樣適用于IGBT。1）采用脈沖變壓壓器隔離的柵柵極驅(qū)動電路路圖4-26是是采用脈沖變變壓器隔離的的柵極驅(qū)動電電路。其工作作原理是：控控制脈沖ui經(jīng)晶體管V放大后送到脈脈沖變壓器，，由脈沖變壓壓器耦合，并并經(jīng)VDW1、VDW2穩(wěn)壓限幅后驅(qū)驅(qū)動IGBT。脈沖變壓器的的初級并接了了續(xù)流二極管管VD1，以防止V中可能出現(xiàn)的的過電壓。R1限制柵極驅(qū)動動電流的大小，，R1兩端并接了加加速二極管，，以提高開通通速度。4.4.3IGBT的柵極驅(qū)動電電路及其保護(hù)護(hù)圖4-26采采用變壓器器隔離的柵極極驅(qū)動電路2）推挽輸輸出柵極驅(qū)動動電路圖4-27是是一種采用光光耦合隔離的的由V1、V2組成的推挽輸輸出柵極驅(qū)動動電路。當(dāng)控控制脈沖使光光耦合關(guān)斷時時，光耦合輸輸出低電平，，使V1截止，V2導(dǎo)通，IGBT在VDW1的反偏作用下下關(guān)斷。當(dāng)控控制脈沖使光光耦合導(dǎo)通時時，光耦合輸輸出高電平，，V1導(dǎo)通，V2截止，經(jīng)UCC、V1、RG產(chǎn)生的正向電電壓使IGBT開通。圖4-27推挽輸出出柵極驅(qū)動電電路3）專用集集成驅(qū)動電路路EXB系列IGBT專用集成驅(qū)動動模塊是日本本富士公司出出品的，它它們性能好，，可靠性高，，體積小，得得到了廣泛的的應(yīng)用。EXB850、EXB851是標(biāo)準(zhǔn)型，EXB840、EXB841是高速型，它它們的內(nèi)部框圖如圖4-28所示示，各管腳功功能列于表4-2，表4-3是其額額定參數(shù)。圖4-28EXB8×××驅(qū)動模塊框圖圖表4-2EXB系列驅(qū)動器管管腳功能表4-3額額定參數(shù)數(shù)圖4-29集成驅(qū)動動器的應(yīng)用電電路表4-4推推薦的柵極電電阻和電流損損耗（EXB850）表4-5推推薦的柵柵極電阻和和電流損耗耗（EXB840）2．IGBT的保護(hù)1)過電流保護(hù)護(hù)IGBT應(yīng)用于電力力電子系統(tǒng)統(tǒng)中，對對于正常過過載（如電電機(jī)啟動、、濾波電電容的合閘閘沖擊以及及負(fù)載的突突變等），，系統(tǒng)能自自動調(diào)節(jié)和和控制，不不至損壞IGBT。。對于不正常常的短路故故障，要實實行過流保保護(hù)，通常常的做法是是：(1)切切斷柵極驅(qū)驅(qū)動信號。。只要檢測測出過流信信號，就在在2μs內(nèi)迅速撤除除柵極信號號。(2)當(dāng)當(dāng)檢測到過過流故障信信號時，立立即將柵極極電壓降到到某一電平平，同時時啟動定時時器，在定定時器到達(dá)達(dá)設(shè)置值之之前，若故故障消失，，則柵極極電壓恢復(fù)復(fù)正常工作作值；若定定時器到達(dá)達(dá)設(shè)定值時時故障仍未消除，，則使柵極極電壓降低低到零。這這種保護(hù)護(hù)方案要求求保護(hù)電路路在1～2μs內(nèi)響應(yīng)。2)過過電壓保護(hù)護(hù)利用緩沖電電路能對IGBT實行過電壓壓抑制并限限制過量的的電壓變化化率du/dt。但由于IGBT的安全工作作區(qū)寬，因因而改變柵柵極串聯(lián)電電阻的大小小可減弱IGBT對緩沖電路路的要求。。然而，由由于IGBT控制峰值電電流的能力力比P-MOSFET強，因而在在有些應(yīng)用用中可不用用緩沖電路路。3)過熱保護(hù)利用溫度傳傳感器檢測測IGBT的殼溫，當(dāng)當(dāng)超過允許許溫度時，，主電路路跳閘以實實現(xiàn)過熱保保護(hù)。圖4-30單管管模塊的內(nèi)內(nèi)部電路和和輸出特性性(a)單管模塊；；(b)輸出特性4.4.4IGBT的功率模塊塊圖4-31雙管管模塊的內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和和輸出特性性(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；；(b)輸出特性圖4-32六管管模塊的內(nèi)內(nèi)部電路表4-6東東芝MG25N2S1的最大額定定值（TC＝25℃）表4-7東東芝MG25N2S1的電氣特性性（TC＝25℃））圖4-33智能能模塊內(nèi)部部框圖4.5.1靜電感應(yīng)應(yīng)晶體管（（SIT）靜電電感感應(yīng)應(yīng)晶晶體體管管（（StaticInductionTransistor））簡稱稱SIT，，從20世世紀(jì)紀(jì)70年年代代開開始始研研制制，，發(fā)發(fā)展展到到現(xiàn)現(xiàn)在在已已成成為為系系列列化化的的電電力力電電子子器器件件。。它它是是一一種種多多子子導(dǎo)導(dǎo)電電的的單單極極型型器器件件，，具具有有輸輸出出功功率率大大，，輸輸入入阻阻抗抗高高，，開開關(guān)關(guān)特特性性好好，，熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定性性好好以以及及抗抗幅幅射射能能力力強強等等優(yōu)優(yōu)點點?！，F(xiàn)現(xiàn)已已商商品品化化的的SIT可工工作作在在幾幾百百kHz，，電流流達(dá)達(dá)300A，，電壓壓達(dá)達(dá)2000V，，已廣廣泛泛用用于于高高頻頻感感應(yīng)應(yīng)加加熱熱設(shè)設(shè)備備（（如如200kHz、200kW的高頻感應(yīng)加加熱電源）中中。SIT還適用于高音音質(zhì)音頻放大大器、大功率率中頻廣播發(fā)發(fā)射機(jī)、電視發(fā)射機(jī)機(jī)以及空間技技術(shù)等領(lǐng)域。。4.5其其它新型電力力電子器件1．SIT的工作原理圖4-34SIT的結(jié)構(gòu)及其符符號(a)結(jié)構(gòu)；(b)符號SIT為常開器件，，以N-SIT為例，當(dāng)柵——源電壓UGS大于或等于零零，漏—源電電壓UDS為正向電壓時時，兩柵極之之間的導(dǎo)電溝溝道使漏—源源之間導(dǎo)通。。當(dāng)加上負(fù)負(fù)柵—源電壓壓UGS時，柵源間PN結(jié)產(chǎn)生耗盡層層。隨著負(fù)負(fù)