第章電力電子器件概述

第1章電力電子器件1.1電力電子器件概述1.2不可控器件——二極管1.3半控型器件——晶閘管1.4典型全控型器件1.5其他新型電力電子器件1.6電力電子器件的驅(qū)動1.7電力電子器件的保護1.8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、特點和分類等問題。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)注意問題。第1章電力電子器件·引言21.1.1

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1.1.4本章內(nèi)容和學(xué)習(xí)要點1.1電力電子器件概述31）概念:電力電子器件（PowerElectronicDevice）——可直接用于主電路中，實現(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:

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1.1.1電力電子器件的概念和特征電力電子器件4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關(guān)狀態(tài)。電力電子器件往往需要由信息電子電路來控制。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：5通態(tài)損耗是器件功率損耗的主要成因。器件開關(guān)頻率較高時，開關(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)損耗開關(guān)損耗關(guān)斷損耗開通損耗1.1.1電力電子器件的概念和特征電力電子器件的損耗6電力電子系統(tǒng)：由控制電路、驅(qū)動電路、保護電路和以電力電子器件為核心的主電路組成。圖1-1電力電子器件在實際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成控制電路檢測電路驅(qū)動電路RL主電路V1V2保護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系統(tǒng)正?？煽窟\行1.1.2應(yīng)用電力電子器件系統(tǒng)組成電氣隔離控制電路7半控型器件（Thyristor）——通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。全控型器件（IGBT,MOSFET)——通過控制信號既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件。不可控器件(PowerDiode)——不能用控制信號來控制其通斷,因此也就不需要驅(qū)動電路。1.1.3電力電子器件的分類按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類：8電流驅(qū)動型

——通過從控制端注入或者抽出電流來實現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。電壓驅(qū)動型

——僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。1.1.3電力電子器件的分類

按照驅(qū)動電路信號的性質(zhì)，分為兩類：9本章內(nèi)容:介紹各種器件的工作原理、基本特性、主要參數(shù)以及選擇和使用中應(yīng)注意的一些問題。集中講述電力電子器件的驅(qū)動、保護和串、并聯(lián)使用這三個問題。學(xué)習(xí)要點:最重要的是掌握其基本特性。掌握電力電子器件的型號命名法，以及其參數(shù)和特性曲線的使用方法?？赡軙麟娐返钠渌娐吩刑厥獾囊?。1.1.4本章學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)要點101.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理1.2.2電力二極管的基本特性1.2.3電力二極管的主要參數(shù)1.2.4電力二極管的主要類型1.2不可控器件—電力二極管11PowerDiode結(jié)構(gòu)和原理簡單，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合，具有不可替代的地位。1.2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a)外形b)結(jié)構(gòu)c)電氣圖形符號1.2.1PN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1.2.1PN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)，稱為結(jié)電容CJ，又稱為微分電容。結(jié)電容按其產(chǎn)生機制和作用的差別分為勢壘電容CB和擴散電容CD。電容影響PN結(jié)的工作頻率，尤其是高速的開關(guān)狀態(tài)。1.2.1PN結(jié)與電力二極管的工作原理PN結(jié)的電容效應(yīng)：15主要爭指其伏安叉特性門檻秀電壓UTO，正向縣電流IF開始炮明顯深增加層所對纏應(yīng)的麗電壓丙。與IF對應(yīng)符的電好力二巾極管今兩端陣的電未壓即馳為其正向團電壓蛇降UF。承受忠反向執(zhí)電壓健時，賴只有虜微小滲而數(shù)艙值恒顏定的雜反向概漏電晌流。圖1-絡(luò)4電力深二極恥管的欣伏安燈特性1.棋2.傘2電力賽二極參管的遲基本愈特性1)靜態(tài)研特性IOIFUTOUFU162)動態(tài)射特性——二極懼管的枯電壓-電流眾特性呀隨時洗間變加化的——結(jié)電梨容的單存在1.面2.毯2電力支二極劉管的且基本士特性b)UFPuiiFuFtfrt02Va)FUFtFt0trrtdtft1t2tURURPIRPdiFdtdiRdt圖1-賢5電力漸二極萄管的交動態(tài)暈過程漲波形a)正向莫偏置茂轉(zhuǎn)換院為反腔向偏畜置b)零偏顧置轉(zhuǎn)幫換為講正向賄偏置延遲匯時間短：td=t1-t0,電流枯下降隙時間立：tf=t2-t1反向咬恢復(fù)技時間：trr=td+tf恢復(fù)清特性合的軟巨度：負(fù)下降狠時間猶與延年遲時院間抗的比棒值tf/td，或稱捏恢復(fù)茅系數(shù)潮，用Sr表示含。17正向罰壓降斥先出企現(xiàn)一旬個過妹沖UFP，經(jīng)過幟一段穗時間的才趨枝于接撫近穩(wěn)冰態(tài)壓眉降的血某個繳值（子如2V）。正向化恢復(fù)高時間tfr。電流玻上升怨率越胸大，UFP越高型。UFPuiiFuFtfrt02V圖1-混5(現(xiàn)b)開通揉過程1.壩2.姓2電力東二極時管的飼基本加特性開通謝過程：關(guān)斷匹過程須經(jīng)構(gòu)過一盲段短立暫的陡時間杠才能和重新懇獲得購反向源阻斷撞能力扔，進棟入截嗽止?fàn)钬?fù)態(tài)。關(guān)斷計之前顫有較仔大的蘭反向借電流淹出現(xiàn)校，并稼伴隨藥有明弟顯的連反向揀電壓莊過沖吧。IFUFtFt0trrtdtft1t2tURURPIRPdiFdtdiRdt圖1-萬5(鍛b)關(guān)斷纖過程18額定炊電流——在指責(zé)定的職管殼利溫度胳和散師熱條椅件下秧，其物允許嫩流過厭的最喘大工頻跟正弦罪半波偷電流的平寶均值。IF(詳AV劈燕)是按況照電蔽流的炸發(fā)熱岸效應(yīng)騎來定植義的圖，使萬用時犧應(yīng)按有效楊值相竿等的顫原則來選富取電計流定殃額，童并應(yīng)聰留有分一定讀的裕蔑量。1.越2.扇3電力膀二極斃管的幣主要短參數(shù)1)正向舉平均倍電流IF(膝AV甘)19在指鞭定溫碼度下話，流親過某價一指招定的廁穩(wěn)態(tài)稈正向稅電流牢時對蕉應(yīng)的雜正向紀(jì)壓降廉。3）反向窗重復(fù)咳峰值悟電壓URR恨M對電央力二非極管強所能烤重復(fù)思施加夢的反矮向最潑高峰修值電坊壓。使用暫時，勝應(yīng)當(dāng)忘留有皂兩倍敏的裕拒量。4）反收向恢輩復(fù)時惑間trrtrr=td+tf1.擊2.堆3電力臨二極含管的桌主要抓參數(shù)2）正向沾壓降UF20結(jié)溫是指壞管芯PN結(jié)的頂平均帥溫度常，用TJ表示膏。TJM是指褲在PN結(jié)不喉致?lián)p股壞的困前提店下所回能承余受的胸最高遣平均斯溫度錯。TJM通常晃在12扶5~址17封5C范圍尼之內(nèi)愉。6)浪涌岔電流IFS巴M指電抹力二螞極管脈所能創(chuàng)承受歸最大訪的連立續(xù)一仍個或爆幾個勉工頻領(lǐng)周期且的過淚電流云。1.極2.章3電力披二極期管的蛙主要拼參數(shù)5）最寫高工急作結(jié)境溫TJM211)普通挺二極待管（Ge罰ne倉ra算l下Pu桿rp夫os越e盾Di稿od捕e）又稱境整流悟二極清管（Re阿ct扇if擋ie取r洋Di余od伐e）多用補于開殼關(guān)頻謀率不砌高（1k設(shè)Hz以下拖）的暴整流介電路其反聽向恢繳復(fù)時富間較咳長正向改電流瞇定額蕩和反喪向電劉壓定垮額可孟以達砍到很護高DA嘗TA燭SH課EE拖T按照檔正向音壓降侮、反灣向耐獅壓、秘反向鈴漏電鄉(xiāng)豐流等音性能掩，特答別是伙反向均恢復(fù)循特性固的不苗同介從紹。1.殼2.泥4電力額二極五管的楚主要槍類型22簡稱要快速宿二極洲管快恢觸復(fù)外更延二慎極管（Fa搜st聰R隨ec券ov做er溝yEp繞it愚ax貓ia跌lDi塌od晴es求——刺FR工ED），其trr更短捆（可凳低于50倆ns），UF也很萌低（0.俯9V左右蛾），考但其頃反向訴耐壓鬧多在12早00跨V以下掃。從性凈能上過可分咳為快速內(nèi)恢復(fù)和超快負(fù)速恢蟲復(fù)兩個拴等級抄。前卡者trr為數(shù)妙百納耗秒或忌更長慎，后縱者則渡在10跳0n真s以下蠅，甚誕至達羨到20尼~3央0n透s。DA表TA丈SH阻EE摧T1231.牧2.多4電力凈二極筍管的脈主要芹類型2)快恢執(zhí)復(fù)二碎極管（Fa汗st井R蒙ec火ov君er洞y秩Di柏od位e—蓄—F類RD）23肖特鞭基二踐極管磚的弱點反向椒耐壓踢提高穴時正慌向壓術(shù)降會問提高降，多右用于20綁0V以下窩。反向棗穩(wěn)態(tài)全損耗時不能瓣忽略種，必葵須嚴(yán)道格地蔥限制范其工奴作溫瞎度。肖特舊基二舊極管伏的優(yōu)點反向融恢復(fù)陰時間啊很短旦（10旬~4蜂0n逐s）。正向洗恢復(fù)顏過程蛾中也啞不會葉有明臭顯的梳電壓虎過沖睡。反向嶼耐壓祥較低眠時其牢正向抗壓降撥明顯唐低于耐快恢紀(jì)復(fù)二于極管寺。效率溪高，斜其開馬關(guān)損墾耗和推正向島導(dǎo)通摩損耗道都比旋快速腔二極諷管還種小。1.煩2.孝4電力英二極額管的蘆主要跳類型3.肖特悶基二豪極管(DA微TA宋SH覽EE樂T)以金位屬和拍半導(dǎo)酷體接黎觸形療成的周勢壘昆為基蹈礎(chǔ)的蝴二極僑管稱層為肖枯特基務(wù)勢壘協(xié)二極肉管（Sc簽ho工tt弦kyBa盼rr驢ie舒r攔Di液od吃e習(xí)—角—S梁BD）。241.遙3半控涂器件—晶閘讓管1.單3.聲1晶閘卻管的量結(jié)構(gòu)炒與工畜作原闖理1.梅3.脈2晶閘殃管的構(gòu)基本殊特性1.巷3.次3晶閘哈管的轟主要配參數(shù)1.怖3.質(zhì)4晶閘漆管的主派生走器件251.舊3半控痕器件—晶閘箏管·引言19匙56年美屑國貝電爾實羅驗室威發(fā)明指了晶笑閘管嬸。19阿57年美脹國通抖用電燒氣公嘉司開屢發(fā)出齡第一倦只晶勻閘管程產(chǎn)品僵。19示58年商她業(yè)化光。開辟副了電燈力電嘆子技旗術(shù)迅談速發(fā)橫展和港廣泛明應(yīng)用途的嶄暑新時黑代。20世紀(jì)80年代頑以來冊，開塘始被錫全控聯(lián)型器哀件取軋代。能承零受的蕩電壓截和電羅流容筒量最窗高，木工作龍可靠啦，在拖大容脊量的駝場合塔具有們重要竭地位謠。晶閘衡管（Th虛yr慘is托to歡r）：晶體拌閘流必管，餃可控百硅整模流器（Si映li皆co嗎n戶Co慢nt餡ro萍ll犯ed交R肢ec毫ti港fi味er耗——最SC印R）26圖1-振6晶閘拍管的登外形熄、結(jié)灰構(gòu)和料電氣誰圖形趴符號a)外形b)結(jié)構(gòu)c)電氣肝圖形究符號1.墓3.框1晶閘員管的描結(jié)構(gòu)灶與工稀作原糞理外形容有螺栓餓型和平板致型兩種百封裝謊。有三販個聯(lián)脅接端果。螺栓再型封旗裝，板通常朵螺栓按是其微陽極規(guī)，能據(jù)與散想熱器摔緊密亞聯(lián)接軍且安饅裝方漂便。平板變型晶仔閘管作可由氏兩個盛散熱牲器將罪其夾怖在中多間。271.異3.窮1晶閘去管的晝結(jié)構(gòu)攏與工油作原段理常用晶閘帶管的暴結(jié)構(gòu)螺栓叮型晶現(xiàn)閘管晶閘想管模鞭塊平板乒型晶羅閘管疊外形料及結(jié)毅構(gòu)281.畏3.掃1晶閘稅管的執(zhí)結(jié)構(gòu)醫(yī)與工翠作原供理式中1和2分別抄是晶撓體管V1和V2的共厲基極歪電流那增益；ICB估O1和ICB也O2分別盾是V1和V2的共青基極越漏電專流。俘由以翼上式濾可得：圖1-芝7晶閘弓管的賣雙晶漏體管糠模型乏及其抵工作額原理a)雙晶隱體管蹦模型b)工作勤原理按晶體肝管的聾工作泊原理，得骨：（1-2）（1-1）（1-3）（1-4）（1-5）291.艱3.拔1晶閘膝管的很結(jié)構(gòu)勤與工縣作原棄理在低荒發(fā)射逼極電悠流下是很釀小的腳，而體當(dāng)發(fā)淹射極杠電流懲建立賺起來便之后父，迅速獨增大盟。阻斷淺狀態(tài)：IG=0，1+2很小舒。流賤過晶會閘管班的漏偵電流徹稍大續(xù)于兩放個晶銀體管巷漏電軍流之蛾和。開通董狀態(tài)：注入呼觸發(fā)襪電流貪使晶炎體管彎的發(fā)輔射極索電流嶺增大餃以致1+2趨近軌于1的話餓，流壟過晶傾閘管的電突流IA，將趨當(dāng)近于泥無窮撈大，全實現(xiàn)才飽和導(dǎo)通自。IA實際歪由外浩電路決定。301.皂3.音1晶閘酒管的惜結(jié)構(gòu)擊與工漿作原油理陽極裂電壓深升高鐘至相劈燕當(dāng)高變的數(shù)脂值造拍成雪雞崩效塞應(yīng)陽極旅電壓間上升率du/dt過高結(jié)溫講較高光觸河發(fā)光觸截發(fā)可券以保恒證控波制電恢路與裂主電填路之黨間的味良好何絕緣霧而應(yīng)帆用于黎高壓塔電力平設(shè)備壺中，挽稱為光控攏晶閘井管（Li淡gh劍t卻Tr米ig胃ge纖re羞dTh詠yr絲式is拳to映r——譽LT齊T）。只有閃門極比觸發(fā)鳴是最績精確鞋、迅規(guī)速而需可靠判的控艘制手微段。其他維幾種阿可能局導(dǎo)通論的情抗況：311.孝3.纏2晶閘號管的容基本另特性承受靈反向符電壓篩時，案不論壟門極樸是否謊有觸污發(fā)電礦流，奸晶閘肢管都戲不會聯(lián)導(dǎo)通收。承受榮正向嫁電壓香時，坡僅在虹門極獸有觸啦發(fā)電賀流的輝情況準(zhǔn)下晶拜閘管拼才能因開通編。晶閘紐奉管一鄰旦導(dǎo)爭通，禁門極障就失承去控陽制作阻用。要使開晶閘樹管關(guān)薦斷，聚只能饅使晶宵閘管衰的電迷流降亮到接仔近于罩零的形某一汪數(shù)值指以下元。DA鉆TA蜘SH偏EE軌T晶閘逗管正虛常工真作時轟的特費性總降結(jié)如慮下：321.俘3.淘2晶閘塵管的彎基本步特性（1）正向系特性IG=0時，土器件飯兩端龜施加叼正向駱電壓呆，只螺有很遞小的柔正向畏漏電今流，倍為正量向阻寧斷狀盞態(tài)。正向引電壓叔超過何正向醋轉(zhuǎn)折撈電壓Ubo，則漏解電流畫急劇焰增大拍，器富件開刊通。隨著者門極柔電流筒幅值曲的增遠(yuǎn)大，暢正向遭轉(zhuǎn)折災(zāi)電壓縣降低鈔。晶閘詞管本則身的拌壓降哀很小此，在1V左右朽。正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UboUDSMUDRMURRMURSM1）靜態(tài)繭特性圖1-結(jié)8晶閘打管的紐奉伏安融特性IG2>IG1>IG331.源3.蘿2晶閘蓄管的珍基本歷特性反向練特性組類似緣瑞二極粥管的吉反向褲特性驢。反向助阻斷城狀態(tài)昏時，毀只有紫極小膠的反既相漏帆電流扎流過臉。當(dāng)反略向電福壓達悟到反墳向擊憲穿電氧壓后泊，可貓能導(dǎo)踢致晶疫閘管伍發(fā)熱作損壞厭。圖1-贈8晶閘套管的類伏安灰特性IG2>IG1>IG正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UboUDSMUDRMURRMURSM（2）反向意特性341.竿3.崗2晶閘劇管的足基本罰特性1)開通怒過程延遲司時間td(0鋼.5震~1氧.5s)上升摩時間tr(0配.5致~3s)開通薯時間tgt以上農(nóng)兩者政之和宴，tgt=td+tr（1-盆6）100%90%10%uAKttO0tdtrtrrtgrURRMIRMiA2)關(guān)斷養(yǎng)過程反向村阻斷晝恢復(fù)朗時間trr正向策阻斷媽恢復(fù)驅(qū)時間tgr關(guān)斷俱時間tq以上邁兩者珍之和tq=trr+tgr（1-子7)普通玻晶閘訓(xùn)管的繡關(guān)斷墨時間論約幾蘋百微霜秒2）動態(tài)歌特性圖1-究9晶閘靜管的休開通狗和關(guān)鼠斷過辭程波技形351.預(yù)3.攔3晶閘餓管的囑主要神參數(shù)斷態(tài)飲重復(fù)與峰值盤電壓UDR蓋M——在門棋極斷俱路而化結(jié)溫求為額肢定值諷時，羨允許芒重復(fù)艇加在辯器件汗上的最正向鋪峰值省電壓。反向?qū)懼貜?fù)耗峰值藍(lán)電壓URR森M——在門常極斷賞路而水結(jié)溫強為額于定值舞時，抱允許血重復(fù)曠加在蓮器件周上的兔反向勢峰值果電壓綠。通態(tài)艦（峰東值）壁電壓UT——晶閘握管通攀以某膛一規(guī)豈定倍腦數(shù)的留額定經(jīng)通態(tài)愉平均豆電流延時的線瞬態(tài)頑峰值嘗電壓染。通常樸取晶爬閘管非的UDR叫M和URR謝M中較旬小的飲標(biāo)值離作為川該器濕件的額定棕電壓。選用紫時，俱一般贊取額婚定電厭壓為輔正常仍工作敵時晶壯閘管爺所承參受峰寨值電辮壓2~農(nóng)3倍。使用檢注意屢：1）電壓懶定額361.營3.政3晶閘基管的寇主要助參數(shù)通態(tài)佛平均涌電流IT(饒AV）——在環(huán)紀(jì)境溫芬度為40C和規(guī)毫定的埋冷卻弄狀態(tài)鴿下，五穩(wěn)定納結(jié)溫紡不超訪過額描定結(jié)售溫時兆所允父許流逃過的最大精工頻并正弦翅半波閉電流跑的平精均值。標(biāo)的稱其競額定驗電流剝的參狐數(shù)?！褂秘倳r應(yīng)股按有效港值相母等的誘原則來選遙取晶貸閘管創(chuàng)。維持下電流IH——使晶靈閘管妻維持殖導(dǎo)通紀(jì)所必客需的叔最小插電流槳。擎住棕電流IL——晶閘屠管剛夏從斷壞態(tài)轉(zhuǎn)運入通天態(tài)并耕移除重觸發(fā)難信號套后，膛能刻維持附導(dǎo)通尖所需叼的最鐘小電宜流。對同門一晶惠閘管鏟來說，通常IL約為IH的2~酬4倍。浪涌孫電流ITS敗M——指由捆于電唯路異續(xù)常情饞況引公起的管并使誼結(jié)溫披超過言額定液結(jié)溫宅的不引重復(fù)穿性最土大正竿向過雨載電膛流效。2）電流阿定額371.遠(yuǎn)3.籃3晶閘渠管的礙主要艘參數(shù)除開振通時粥間tgt和關(guān)容斷時柱間tq外，智還有栽：斷態(tài)蠢電壓磚臨界郵上升率du/dt——指在城額定里結(jié)溫億和門粉極開邪路的男情況隔下，嘉不導(dǎo)績致晶徑閘管屢從斷欄態(tài)到刷通望態(tài)轉(zhuǎn)拔換的學(xué)外加喬電壓摔最大途上升蛾率。——電壓怨上升型率過郵大，攏使充灣電電塵流足共夠大姻，就么會使宴晶閘組管誤窗導(dǎo)通燒。通態(tài)肌電流模臨界房誠上升率di/dt——指在補規(guī)定但條件斯下，勻晶閘盟管能滑承受島而無昨有害舞影響竊的最芹大通棋態(tài)電摟流上田升率?！绻麘n電流朝上升鳳太快售，可掙能造呼成局蕩部過耀熱而雄使晶挪閘管牙損壞樸。3）動態(tài)姻參數(shù)381.攤3.遺4晶閘預(yù)管的救派生芒器件有快速照晶閘送管和高頻泊晶閘判管。開關(guān)損時間以以及du/dt和di/dt耐量蠶都有貢明顯缸改善鄰。普通慈晶閘停管關(guān)歉斷時蘇間數(shù)址百微過秒，她快速期晶閘歪管數(shù)驕?zhǔn)⑴耄栏哳l降晶閘貫管10s左右。高頻掛晶閘墊管的柄不足支在于鍬其電占壓和吹電流爽定額及都不述易做煙高。由于筋工作宮頻率肚較高訂，不駐能忽說略其四開關(guān)廈損耗儉的發(fā)箱熱效亡應(yīng)。DA敲TA模SH采EE渣T1）快速跨晶閘鹿管（Fa苦st曲S陷wi且tc湖hi繩ngTh胡yr陶is累to曾r——煌F軌ST莖)391.辯3.相4晶閘錢管的牛派生肺器件2）雙向悼晶閘管（Tr畏io腐de蹈A肚C水Sw括it畢ch估——梁TR健IA模C或Bi紐奉di蕩re懸ct鞏io匆na甜l犁tr毛io揉deth惰yr鼓is禿to寫r）圖1-昌10雙向碑晶閘谷管的割電氣鐵圖形控符號昂和伏標(biāo)安特諷性a)電氣汪圖形商符號b)伏安窯特性a)b)IOUIG=0GT1T2可認(rèn)玻為是汽一對煤反并梳聯(lián)聯(lián)妖接的租普通怎晶閘加管的轟集成孕。有兩往個主棍電極T1和T2，一個惰門極G。在第Ｉ和第II戲I象限腦有對藥稱的酒伏安渠特性具。不用融平均明值而幼用有榨效值灑來表誘示其鉛額定藥電流朗值。DA熊TA服SH匹EE賄T401.箏3.東4晶閘滋管的忌派生伴器件逆導(dǎo)辱晶閘退管（Re脖ve截rs挪e難Co秘nd寨uc京ti盟ngTh功yr少is膛to沸r——憑RC狼T）a)KGAb)UOIIG=0圖1-剖11逆導(dǎo)甲晶閘擱管的態(tài)電氣誼圖形陳符號濤和伏詢安特霜性a)電氣付圖形此符號b)伏安嘩特性將晶明閘管釋反并翻聯(lián)一步個二為極管楊制作管在同必一管贏芯上嫌的功斥率集貓成器般件。具有董正向縣壓降霧小、稻關(guān)斷榨時間吊短、邊高溫雅特性拋好、周額定預(yù)結(jié)溫肝高等傳優(yōu)點拒。411.同3.海4晶閘葡管的寺派生海器件光控妨晶閘管（Li故gh物t撈Tr高ig乞ge匆re蓬dTh萍yr舊is幅to虜r——LT雙T）AGKa)AK光強度強弱b)OUIA圖1-新12光控柱晶閘臭管的冒電氣翁圖形豆符號灣和伏框安特梯性a)電氣績圖形初符號b)伏安攏特性又稱貨光觸惹發(fā)晶工閘管設(shè)，是御利用籍一定予波長變的光嶄照信割號觸戰(zhàn)發(fā)導(dǎo)動通的援晶閘形管。光觸按發(fā)保誘證了喜主電裕路與貌控制圣電路故之間絮的絕靜緣，述且可固避免死電磁紡干擾歐的影翼響。因此疫目前引在高爛壓大神功率謊的場易合。421.障4典型許全控醒型器舞件1.精4.冶1門極株可關(guān)滴斷晶頭閘管1.練4.似2電力略晶體化管1.建4.依3電力監(jiān)場效逢應(yīng)晶成體管1.堡4.顯4絕緣淡柵雙盟極晶者體管431.施4典型撐全控葬型器葛件·引言門極饒可關(guān)傲斷晶聚閘管——在晶求閘管禍問世節(jié)后不庸久出左現(xiàn)。20世紀(jì)80年代敗以來芒，電香力電將子技銅術(shù)進胞入了逃一個燭嶄新談時代完。典型妻代表——門極淹可關(guān)莊斷晶古閘管暮、電蛛力晶慶體管閣、電必力場伯效應(yīng)粉晶體乒管、離絕緣裂柵雙妨極晶贊體管夠。441.咱4典型薦全控渾型器啞件·引言常用鞋的典型少全控固型器蛾件電力MO喪SF牙ETIG絡(luò)BT單管饑及模交塊451.礙4.腎1門極樹可關(guān)較斷晶血閘管晶閘蹈管的暢一種偉派生塞器件身?？梢杂ㄟ^遞在門懲極施豪加負(fù)統(tǒng)的脈男沖電膊流使麻其關(guān)怒斷。GT眨O的電高壓、拿電流舟容量屈較大套，與悟普通茄晶閘恥管接及近，驗因而茶在兆袖瓦級搜以上室的大伏功率柿場合丹仍有攪較多劉的應(yīng)扇用。DA摔TA殊SH止EE挽T門極毀可關(guān)倉斷晶診閘管（Ga早te拼-T坦ur關(guān)n-向Of墾fTh賊yr算is傍to平r—G欣TO）461.構(gòu)4.鼓1門極畜可關(guān)彼斷晶閘管結(jié)構(gòu)：與普歇通晶梅閘管燙的相同掃點：PN努PN四層塌半導(dǎo)俘體結(jié)狼構(gòu)，沙外部亦引出拐陽極蛇、陰蹈極和盲門極未。和普淹通晶倍閘管飽的不同匹點：GT續(xù)O是一農(nóng)種多狐元的棍功率皆集成海器件括。圖1-譜13臟GT論O的內(nèi)絲式部結(jié)附構(gòu)和頑電氣奏圖形僵符號a)各單屬元的攜陰極玻、門橋極間之隔排燒列的塘圖形b)并聯(lián)茅單元嗎結(jié)構(gòu)若斷面延示意桂圖c)電氣赤圖形肉符號1）GT度O的結(jié)門構(gòu)和繡工作閑原理471.底4.散1門極怖可關(guān)型斷晶朱閘管工作退原理：與普列通晶字閘管虧一樣灶，可憤以用圖1-薦7所示災(zāi)的雙枕晶體工管模盛型來浩分析她。圖1-偵7晶閘百管的菌雙晶深體管吧模型番及其決工作再原理1+2=1是器步件臨鬧界導(dǎo)搞通的冒條件據(jù)。由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成滲的兩舍個晶容體管V1、V2分別算具有頂共基永極電扯流增喘益1和2。481.購4.池1門極娘可關(guān)仰斷晶宣閘管GT拐O能夠潮通過類門極授關(guān)斷選的原枯因是碼其與鳴普通迅晶閘造管有欄如下區(qū)別：設(shè)計2較大世，使廉晶體牧管V2控步制靈勝敏，傷易于GT遞O。導(dǎo)通霸時1+2更接陷近1，導(dǎo)瓦通時患接近翠臨界喉飽和華，有鵝利門當(dāng)極控率制關(guān)律斷，棗但導(dǎo)湊通時銳管壓對降增橡大。多元頌集成肆結(jié)構(gòu)莖，使摟得P2基區(qū)緩橫向波電阻炮很小體，能剃從門孩極抽菌出較歇大電技流。圖1-櫻7晶閘屑管的填工作兔原理491.液4.桂1門極充可關(guān)醉斷晶判閘管GT覽O導(dǎo)通添過程嬸與普語通晶幸閘管客一樣淘，只兩是導(dǎo)城通時糞飽和訊程度灰較淺踩。GT叛O關(guān)斷也過程刷中有淡強烈茫正反戚饋使留器件汪退出腫飽和啦而關(guān)釀斷。多元圾集成艙結(jié)構(gòu)還使GT龜O比普齡通晶堆閘管撕開通計過程梢快，蟲承受di/dt能力暖強。由上精述分挪析我旁們可萬以得舌到以盆下結(jié)論：501.照4.沫1門極率可關(guān)斷晶殃閘管開通遇過程：與普偵通晶顛閘管請相同關(guān)斷型過程：與普霞通晶艱閘管忠有所圍不同儲存患時間ts，使等競效晶過體管鳥退出板飽和創(chuàng)。下降迎時間tf尾部準(zhǔn)時間tt—殘存奪載流懲子復(fù)祥合。通常tf比ts小得多，痛而tt比ts要長反。門極爪負(fù)脈污沖電浙流幅村值越大肺，ts越短唯。Ot0tiGiAIA90%IA10%IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6圖1-賣14GT強O的開峽通和芝關(guān)斷牌過程府電流彈波形GT斃O的動尸態(tài)特診性511.持4.免1門極逆可關(guān)到斷晶途閘管GT脾O的主途要參演數(shù)——延遲蹄時間匪與上妥升時壤間之壩和。憶延遲胃時間什一般參約1~阿2s，上升管時間拒則隨梢通態(tài)漲陽極臨電流裙的增嚷大而開增大艱?！话銗褐竷Ψ鏁r籍間和捕下降牛時間辰之和疤，不乓包括滲尾部煙時間焰。下歐降時辮間一作般小洪于2s。（2）關(guān)斷榴時間tof若f（1）開通洪時間ton不少GT響O都制廉造成溉逆導(dǎo)驗型，類似伍于逆竄導(dǎo)晶我閘管，需承穴受反誕壓時，應(yīng)和懇電力辱二極津管串櫻聯(lián)。許多續(xù)參數(shù)可和普伐通晶擠閘管爛相應(yīng)茫的參覆數(shù)意服義相肺同，梯以下寫只介汗紹意牙義不匪同的王參數(shù)輔。521.魚4.懸1門極探可關(guān)冶斷晶閘機管（3）最大愿可關(guān)罪斷陽革極電遣流IAT匹O（4）電流握關(guān)斷豪增益of鮮fof扁f一般單很小聲，只欺有5左右嘉，這崖是GT券O的一天個主策要缺裕點。10撇00植A的GT監(jiān)O關(guān)斷算時門杜極負(fù)淘脈沖更電流織峰值租要20框0A?！狦T敵O額定裁電流佛?！畲髧W可關(guān)冷斷陽菌極電艘流與衰門極喬負(fù)脈鄉(xiāng)豐沖電著流最誤大值IGM之比眨稱為棋電流習(xí)關(guān)斷下增益派。（1-8）531.允4.滿2電力輝晶體固管電力信晶體律管（Gi想an絲式t塘Tr扎an浴si唉st武or修——品GT虜R，直譯壁為巨規(guī)型晶恥體管姐）量。耐高萌電壓孩、大完電流綢的雙史極結(jié)論型晶伙體管（Bi晉po駁la劑r預(yù)Ju盈nc伴ti爹on際T頂ra儉ns拉is偷to菊r—除—B段JT），英文講有時因候也不稱為Po逝we盜r哲BJ劫T。DA扣TA錯SH漲EE棵T12應(yīng)用20世紀(jì)80年代晃以來畜，在浴中、袖小功胃率范拳圍內(nèi)搜取代欄晶閘綿管，洞但目病前又皆大多被IG哨BT和電吩力MO糾SF終ET取代。術(shù)語艙用法：54與普棋通的依雙極諸結(jié)型凳晶體擱管基料本原急理是恭一樣投的。主要恒特性愁是耐喊壓高丹、電嗎流大拌、開涉關(guān)特啊性好縮慧。通常拔采用暗至少錦由兩帶個晶死體管搭按達律林頓贈接法菠組成錄的單攝元結(jié)剖構(gòu)。采用崇集成析電路脫工藝幻玉將許嬌多這近種單征元并載聯(lián)而葉成隆。1.閑4.誓2電力穗晶體蕩管1）GT節(jié)R的結(jié)亭構(gòu)和瞧工作詢原理圖1-兵15溫GT枯R的結(jié)拳構(gòu)、博電氣窗圖形偷符號鑒和內(nèi)數(shù)部載蛋流子閱的流掌動a)內(nèi)部蛛結(jié)構(gòu)肉斷面挨示意臨圖b)電氣貧圖形旁符號c)內(nèi)部竟載流捆子的惠流動551.加4.勵2電力攀晶體沖管在應(yīng)灘用中，GT天R一般就采用嬸共發(fā)括射極窄接法需。集電冊極電堅流ic與基嗓極電摔流ib之比懇為（1-機9）——GT躍R的電流線放大射系數(shù)，反奮映了椅基極清電流寶對集鬼電極晨電流股的控尾制能威力感。當(dāng)考畏慮到姨集電哀極和欺發(fā)射瓣極間販的漏葵電流Ice殖o時，ic和ib的關(guān)岔系為ic=ib+Ice榮o（1-鋸10）單管GT單R的值比勿小功米率的嘉晶體泥管小參得多猾，通輕常為10左右獻，采俗用達蠻林頓痰接法容可有廣效增鈴大電列流增境益?？昭麟娮恿鱟)EbEcibic=bibie=(1+b)ib1）GT錄R的結(jié)響構(gòu)和灰工作燙原理561.蠅4.筆2電力禁晶體藍(lán)管(1令)靜態(tài)輩特性共發(fā)俊射極申接法稱時的惰典型壤輸出與特性素：截止賄區(qū)、放大巴區(qū)和飽和籮區(qū)。在電飄力電季子電絨路中GT司R工作惜在開年關(guān)狀蛋態(tài)。在開暢關(guān)過躬程中筍，即業(yè)在截躲止區(qū)矩和飽繞和區(qū)動之間菜過渡枕時，已要經(jīng)障過放唱大區(qū)占。截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)OIcib3ib2ib1ib1<ib2<ib3Uce圖1-扒16共發(fā)方射極愉接法似時GT族R的輸計出特傅性2）GT慢R的基誓本特麗性571.過4.沖2電力搶晶體仗管開通協(xié)過程延遲要時間td和上贊升時俗間tr，二者獎之和娘為開通燥時間ton。加快燃開通桶過程殃的辦產(chǎn)法承。關(guān)斷裁過程儲存毀時間ts和下談降時咬間tf，二者檔之和乘為關(guān)斷缸時間tof壟f。加快闊關(guān)斷釣速度照的辦丙法。GT果R的開清關(guān)時燙間在狀幾微遵秒以拒內(nèi)，證比晶驅(qū)閘管域和GT敞O都短潤很多戚。ibIb1Ib2Icsic0090%Ib110%Ib190%Ics10%Icst0t1t2t3t4t5tttofftstftontrtd圖1-婚17倍GT由R的開算通和圣關(guān)斷算過程鹿電流臉波形(2燈)動態(tài)原特性581.襯4.績2電力杜晶體癢管前已后述及爬：電圾流放幕大倍柄數(shù)、直弊流電不流增衡益hFE、集射姐極間葵漏電流Ice垂o、集射糊極間嫌飽和銹壓降Uce惱s、開通濫時間ton和關(guān)尖斷時惱間tof按f(此外閘還有)：1)最高敞工作嘆電壓GT棕R上電喊壓超音過規(guī)或定值鑰時會傭發(fā)生嗓擊穿湖。擊穿炕電壓衡不僅焰和晶執(zhí)體管哨本身住特性植有關(guān)愉，還相與外斥電路謀接法川有關(guān)療。BUcb貪o>BUce培x>BUce演s>BUce粒r>Buce浩o。實際禁使用藏時，皆最高益工作小電壓菌要比BUce至o低得多。3）GT雞R的主牽要參寶數(shù)591.金4.擋2電力恥晶體驕管通常享規(guī)定為hFE下降巨到規(guī)牙定值括的1/判2~倉1/挎3時所暢對應(yīng)的Ic。實際寨使用傅時要派留有廢裕量校，只柔能用擠到IcM的一道半或神稍多眠一點賠。3)集電繩極最磁大耗默散功雞率PcM最高設(shè)工作憐溫度矛下允傲許的解耗散王功率綠。產(chǎn)品涉說明蘿書中給PcM時同仆時給鞋出殼溫TC，間接川表示介了最很高工胖作溫姓度。2)集電值極最易大允裙許電萄流IcM601.移4.注2電力零晶體施管一次膀擊穿：集電約極電球壓升暢高至正擊穿碰電壓右時，Ic迅速扔增大曉。只要Ic不超盡過限羽度，GT兇R一般銀不會項損壞想，工主作特幸性也謙不變宏。二次貓擊穿：一次俱擊穿省發(fā)生時，Ic突然慮急劇碗上升哈，電下壓陡樓然下夢降。常常把立即吸導(dǎo)致棉器件頑的永員久損孔壞，概或者醋工作輸特性迫明顯正衰變靜。安全嘴工作側(cè)區(qū)（Sa腿fe數(shù)O柏pe伯ra養(yǎng)ti臺ng亂A狠re激a—羞—S育OA）最高晴電壓Uce瞇M、集電她極最堪大電酸流IcM、最大物耗散倡功率PcM、二次蛛擊穿峽臨界原線限僑定。SOAOIcIcMPSBPcMUceUceM圖1-孝18高GT怨R的安談全工錢作區(qū)GT拘R的二押次擊遺穿現(xiàn)儲象與坐安全瞎工作蒸區(qū)611.省4.穗3電力體場效蛛應(yīng)晶釣體管分為結(jié)型和絕緣杏?xùn)判屯ǔＶ刂饕ブ附^緣求柵型中的MO聲S型（Me兆ta某l喊Ox鞠id梳e最S者em最ic拿on大du伯ct般or湊F算ET）簡稱陡電力MO木SF值ET（Po瞧we剛r橡MO摘SF呈ET）結(jié)型損電力押場效徒應(yīng)晶旨體管低一般悟稱作該靜電雷感應(yīng)以晶體鼻管（St好at躺ic俊I就nd刺uc裳ti補on謹(jǐn)T且ra壓ns垃is歸to嗓r—外—S課IT）特點——用柵演極電艘壓來悼控制釋漏極庸電流驅(qū)動順電路分簡單猜，需引要的圾驅(qū)動霜功率陰小。開關(guān)厭速度樂快，堵工作襯頻率魂高。熱穩(wěn)肥定性厚優(yōu)于GT福R。電流元容量柔小，者耐壓縮慧低，王一般躍只適與用于員功率堪不超俯過10縮慧kW的電梢力電瘡子裝笛置理。電力元場效帳應(yīng)晶烤體管621.用4.遷3電力遣場效爺應(yīng)晶催體管電力MO言SF遙ET的種攤類按導(dǎo)泛電溝張道可詢分為P溝道和N溝道。耗盡斜型——當(dāng)柵首極電簽壓為想零時麥漏源愚極之萌間就腥存在劣導(dǎo)電垃溝道腥。增強洲型——對于N（P）溝道永器件返，柵鵲極電織壓大磁于（犯小于牽）零旅時才濃存在元導(dǎo)電睡溝道五。電力MO桿SF慶ET主要是N溝道憐增強灶型。DA儲TA將SH駱EE輩T1）電涉力MO榆SF單ET的結(jié)冒構(gòu)和量工作辭原理631.輩4.否3電力路場效異應(yīng)晶俊體管電力MO闖SF補ET的結(jié)稀構(gòu)是單裳極型男晶體緞管。導(dǎo)電桐機理撤與小火功率MO濱S管相弓同，爸但結(jié)竭構(gòu)上墊有較舞大區(qū)訊別。采用暑多元槳集成椒結(jié)構(gòu)汗，不略同的飛生產(chǎn)餓廠家壓采用奴了不炎同設(shè)廈計。圖1-肉19電力MO辭SF剪ET的結(jié)象構(gòu)和鄰電氣批圖形京符號641.色4.竿3電力翼場效與應(yīng)晶梯體管小功興率MO旨S管是不橫向價導(dǎo)電奏器件迫。電力MO害SF鐮ET大都無采用慕垂直腔導(dǎo)電堪結(jié)構(gòu)盼，又祝稱為VM綢OS樣FE返T（Ve漆rt旁ic室al旨M李OS精FE牧T）。按垂沒直導(dǎo)切電結(jié)門構(gòu)的際差異老，分圍為利饞用V型槽盟實現(xiàn)框垂直館導(dǎo)電的VV呈MO備SF戶ET和具風(fēng)有垂悼直導(dǎo)顯電雙假擴散MO旁S結(jié)構(gòu)的VD阿MO鑄SF近ET（Ve孕rt蓮ic慚al基D印ou身bl山e-折di額ff至us巡壽ed等M斑OS料FE膚T）。這里諷主要以VD蔽MO加S器件申為例西進行跳討論爺。電力MO據(jù)SF獸ET的結(jié)誤構(gòu)651.蓮4.耍3電力距場效將應(yīng)晶匪體管截止：漏源農(nóng)極間田加正翁電源，柵源川極間單電壓帽為零。P基區(qū)叨與N漂移別區(qū)之食間形信成的PN結(jié)J1反偏黑，漏枕源極廚之間依無電濱流流央過。導(dǎo)電：在柵擴源極多間加硬正電步壓UGS當(dāng)UGS大于UT時，P型半洗導(dǎo)體反型愁成N型而蠶成為反型屬層，該爐反型涼層形歸成N溝道躁而使PN結(jié)J1消失漸，漏蛾極和踏源極球?qū)щ?。圖1-百19電力MO罩SF青ET的結(jié)沉構(gòu)和億電氣寄圖形魔符號電力MO擦SF今ET的工真作原及理661.蘭4.銅3電力吃場效竿應(yīng)晶枯體管(1鞏)靜態(tài)諸特性漏極幼電流ID和柵炸源間刊電壓UGS的關(guān)鼻系稱外為MO帶SF疼ET的轉(zhuǎn)移雁特性。ID較大時，ID與UGS的關(guān)鉛系近尖似線必性，拐曲線駁的斜戚率定善義為跨導(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-崖20電力MO煎SF捧ET的轉(zhuǎn)臘移特色性和帶輸出頑特性a)轉(zhuǎn)移熄特性b)輸出衫特性2）電薯力MO達SF獲ET的基橋本特斤性671.豪4.各3電力者場效懼應(yīng)晶唯體管截止對區(qū)（對色應(yīng)于GT揭R的截云止區(qū)他）飽和烈區(qū)（對宇應(yīng)于GT咽R的放岔大區(qū)莊）非飽摩和區(qū)（對傅應(yīng)GT印R的飽晌和區(qū)筆）工作速在開斗關(guān)狀樓態(tài)，墊即在趁截止屋區(qū)和誰非飽矮和區(qū)水之間覺來回枕轉(zhuǎn)換啞。漏源支極之番間有仆寄生羞二極劃管，瓶漏源菜極間保加反撐向電珠壓時卡器件能導(dǎo)通柴。通態(tài)訴電阻鋼具有偉正溫創(chuàng)度系躲數(shù)，呢對器友件并漁聯(lián)時蛛的均康流有題利。圖1-長20電力MO庫SF幫ET的轉(zhuǎn)添移特糕性和巡壽輸出踏特性a)轉(zhuǎn)移巷特性b)輸出嫌特性MO蓋SF陶ET的漏穗極伏費安特潑性：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/A681.煤4.過3電力攻場效境應(yīng)晶捆體管開通敬過程開通箭延遲圓時間td(倉on米)上升族時間tr開通赤時間ton——開通繩延遲攜時間某與上燭升時奇間之房誠和關(guān)斷革過程關(guān)斷慕延遲秀時間td(克of沖f)下降賠時間tf關(guān)斷縱時間tof換f——關(guān)斷覆延遲升時間飽和下藥降時嫂間之和a）b)RsRGRFRLiDuGSupiD信號+UEiDOOOuptttuGSuGSPuTtd(on)trtd(off)tf圖1-因21電力MO洲SF蜓ET的開薪關(guān)過堪程a)測試愁電路b)開關(guān)驅(qū)過程瓣波形up—脈沖彈信號醬源，Rs—信號紐奉源內(nèi)伙阻，RG—柵極吐電阻艘，RL—負(fù)載真電阻培，RF—檢測溫漏極途電流(2宮)動態(tài)陷特性691.港4.室3電力控場效援應(yīng)晶昌體管MO井SF奪ET的開序關(guān)速預(yù)度和Cin充放航電有掉很大知關(guān)系滋?？山祿?dān)低驅(qū)騎動電諒路內(nèi)郵阻Rs減小退時間左常數(shù)貍，加腦快開躁關(guān)速掀度。不存訪在少屠子儲勻存效擋應(yīng)，遍關(guān)斷棋過程行非常并迅速耽。開關(guān)剪時間桶在10晉~1字00舌ns之間陵，工爭作頻肅率可衡達10嶺0k屈Hz以上蓬，是懸主要輪電力市電子檔器件襖中最感高的徐。場控恰器件閃，靜電態(tài)時羨幾乎轟不需燭輸入汽電流貫。但疊在開武關(guān)過梨程中胸需對婚輸入晌電容菊充放叔電，舊仍需煎一定途的驅(qū)財動功敞率。開關(guān)孤頻率委越高晴，所失需要弊的驅(qū)足動功齡率越大。MO恰SF膨ET的開存關(guān)速鞏度701.光4.閱3電力賓場效讀應(yīng)晶禽體管3)電力MO辨SF險ET的主傲要參腹數(shù)——電力MO箱SF蘆ET電壓朱定額(1牙)漏極湊電壓UDS(2段)漏極您直流茫電流ID和漏素極脈竿沖電淋流幅挽值IDM——電力MO暗SF富ET電流寧定額(3仗)柵源余電壓UGS——UGS>2寒0V將導(dǎo)倉致絕奮緣層麻擊穿。除跨謹(jǐn)導(dǎo)Gfs、開啟符電壓UT以及td(居on她)、tr、td(華of貨f)和tf之外齡還有臥：(4凍)極間娃電容——極間魯電容CGS、CGD和CDS711.慕4.超4絕緣奏柵雙胖極晶扶體管兩類緩器件為取長坦補短麗結(jié)合朱而成乓的復(fù)席合器幼件—Bi叼-M壟OS器件絕緣濕柵雙呆極晶鹿體管（In石su宏la涌te慈d-陡ga材te鏈B鄉(xiāng)豐ip別ol蒙ar膨T俊ra佛ns將is唯to害r—拾—IG喚BT或IG伏T）(D油AT述AS索HE奏ET12)GT咽R和MO輕SF塑ET復(fù)合皇，結(jié)肆合二開者的善優(yōu)點晝。19同86年投原入市遇場，頌是中踐小功事率電毅力電排子設(shè)族備的辨主導(dǎo)針器件慚。繼續(xù)森提高本電壓凱和電謝流容湯量，膚以期懲再取建代GT結(jié)O的地鹿位。GT鋤R和GT年O的特剝點——雙極學(xué)型，油電流予驅(qū)動踢，有還電導(dǎo)辭調(diào)制歡效應(yīng)納，通逗流能欣力很剪強，徑開關(guān)莊速度鐘較低揚，所眠需驅(qū)街動功附率大屢，驅(qū)才動電腹路復(fù)胞雜。MO團SF畢ET的優(yōu)院點——單極券型，進電壓深驅(qū)動臨，開蹦關(guān)速筆度快仔，輸躍入阻狂抗高景，熱隆穩(wěn)定僵性好評，所撕需驅(qū)靠動功淋率小梅而且輔驅(qū)動推電路舞簡單槍。721.京4.持4絕緣析柵雙痰極晶付體管1)擦IG撓BT的結(jié)丸構(gòu)和踩工作流原理三端檢器件翼：柵指極G、集電季極C和發(fā)端射極E圖1-皇22坡IG孝BT的結(jié)財構(gòu)、難簡化駁等效子電路戲和電脾氣圖件形符告號a)內(nèi)部諷結(jié)構(gòu)缸斷面窮示意攻圖b)簡化癢等效梨電路c)電氣烈圖形渴符號731.養(yǎng)4.躁4絕緣扛柵雙武極晶餐體管圖1-兼22紡a—囑N溝道VD臨MO觸SF略ET與GT豬R組合——煎N溝道IG瞞BT。IG河BT比VD疊MO刷SF詳ET多一論層P+注入貼區(qū)，葛具有食很強腳的通出流能葬力。簡化梨等效婚電路恐表明，IG合BT是GT繁R與MO國SF役ET組成縮慧的達睛林頓務(wù)結(jié)構(gòu)第，一基個由MO魂SF說ET驅(qū)動纏的厚發(fā)基區(qū)PN躍P晶體萄管。RN為晶隆體管碧基區(qū)嗽內(nèi)的眠調(diào)制園電阻蜓。圖1-哄22幸IG煤BT的結(jié)機構(gòu)、秋簡化柴等效漲電路留和電連氣圖倆形符債號a)內(nèi)部商結(jié)構(gòu)灶斷面吉示意懷圖b)簡化斤等效管電路c)電氣夸圖形笨符號IG攔BT的結(jié)善構(gòu)741.樂4.義4絕緣眼柵雙蜜極晶暮體管驅(qū)動摧原理片與電砍力MO級SF餅ET基本缺相同死，場渡控器押件，諷通斷憶由柵宜射極棍電壓uGE決定醫(yī)。導(dǎo)通：uGE大于開啟鬼電壓UGE汁(t爆h)時，MO般SF嚴(yán)ET內(nèi)形理成溝漢道，他為晶辛體管魯提供偉基極外電流，IG檔BT導(dǎo)通外。通態(tài)獻壓降：電健導(dǎo)調(diào)食制效慢應(yīng)使柿電阻RN減小鳥，使交通態(tài)款壓降曉減小情。關(guān)斷：柵銀射極球間施旱加反六壓或沉不加展信號醋時，MO海SF蘇ET內(nèi)的乖溝道點消失鳥，晶嚇體管日的基組極電籌流被本切斷，IG寫B(tài)T關(guān)斷方。IG老BT的原蓮理75a)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1.扭4.唱4絕緣移柵雙晶極晶禾體管2)浮IG切BT的基戀本特澇性(1車)IG傲BT的靜社態(tài)特簽性圖1-箏23判IG落BT的轉(zhuǎn)初移特負(fù)性和臣輸出茫特性a)轉(zhuǎn)移推特性b)輸出祥特性轉(zhuǎn)移炒特性——IC與UGE間的陷關(guān)系(開啟鐮電壓UGE殊(t揭h))輸出樣特性分為爬三個伴區(qū)域香：正砍向阻再斷區(qū)只、有欲源區(qū)友和飽誕和區(qū)敢。761.蝕4.長4絕緣團柵雙叛極晶際體管ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM圖1-斧24麻IG嘴BT的開娛關(guān)過測程IG銀BT的開閱通過掠程與MO汪SF降ET的相茄似開通迅延遲燒時間td(疑on立)電流啄上升諷時間tr開通禾時間tonuCE的下艱降過霧程分所為tfv紅1和tfv西2兩段悄。tfv射1——跑IG東BT中MO蘿SF緞ET單獨論工作國的電確壓下荷降過革程；tfv禍2——筆MO投SF撓ET和PN傘P晶體斷管同度時工邁作的慎電壓乓下降遭過程。(2攻)IG雀BT的動左態(tài)特崗性771.碎4.顯4絕緣濁柵雙飼極晶耍體管圖1-欠24念I(lǐng)G件BT的開坊關(guān)過喂程關(guān)斷蜓延遲工時間td(捷of始f）電流懲下降寬時間關(guān)斷創(chuàng)時間tof卻f電流勞下降沫時間智又可么分為tfi資1和tfi份2兩段樹。tfi堡1——素IG貌BT器件往內(nèi)部的MO膛SF招ET的關(guān)凍斷過遞程，iC下降較快。tfi練2——厘IG撕BT內(nèi)部的PN市P晶體到管的痰關(guān)斷蹤蝶過程，iC下降漲較慢。IG妨BT的關(guān)捆斷過辜程ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM781.禁4.瞎4絕緣闖柵雙吹極晶羽體管3)融IG落BT的主挨要參籃數(shù)——正常球工作辱溫度艱下允昆許的褲最大菊功耗采。(3用)最大步集電度極功松耗PCM——包括臣額定笨直流鈔電流IC和1m菌s脈寬燃最大破電流ICP。(2傷)最大挎集電縫極電牲流——由內(nèi)駝部PN哨P晶體雖管的藝擊穿鉛電壓當(dāng)確定舌。(1墳)最大戲集射托極間辨電壓UCE摸S791.仔4.垮4絕緣東柵雙獻極晶背體管IG料BT的特學(xué)性和符參數(shù)累特點見可以柿總結(jié)倆如下：開關(guān)影速度戒高，伍開關(guān)宰損耗燙小。