項目四逆變電路任務認識全控型電力電子器件知識點電力場效應

主講人：譚香玲項目四逆變電路任務1認識全控型電力電子器件知識點：電力場效應晶體管一、電力場效應晶體管的結(jié)構(gòu)二、電力場效應晶體管的工作原理三、電力場效應晶體管的基本靜態(tài)特性四、電力場效應晶體管的主要參數(shù)一、電力場效應晶體管的結(jié)構(gòu)場效應晶體管分為結(jié)型和絕緣柵型。電力場效應晶體管通常主要指絕緣柵型中的MOS型,簡稱電力MOSFET。1.特點驅(qū)動電路簡單，需要的驅(qū)動功率小。

開關速度快，工作頻率高。熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR。電流容量小，耐壓低。一、電力場效應晶體管的結(jié)構(gòu)2.種類當柵極電壓為零時漏源極之間就存在導電溝道的稱為耗盡型。MOS場效應晶體管P溝道型耗盡型增強型N溝道型耗盡型增強型電力MOSFET主要是N溝道增強型對于N溝道型器件，柵極電壓大于零時才存在導電溝道稱為增強型。一、電力場效應晶體管的結(jié)構(gòu)4.結(jié)構(gòu)

電力MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖源極S、漏極D、柵極G

源極和漏極接在N型半導體上

柵極是絕緣的柵極G（Gate）漏極D（Drain）源極S（Source）

電力場效應晶體管的電氣符號二、電力場效應晶體管的工作原理1.截止條件：漏源極間接正向電壓，柵極和源極間電壓為零或負值。原因：P基區(qū)與N漂移區(qū)間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極間無電流流過。柵極G（Gate）漏極D（Drain）源極S（Source）2.導通二、電力場效應晶體管的工作原理條件：

漏源極間接正向電壓，柵極和源極之間加正電壓UGS。原因：柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開，而將P區(qū)中的電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。當柵源極間正向電壓大于開啟電壓時，柵極下面P區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度，成為反型層N層，從而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導通。3.控制方式用柵極電壓控制漏極電流。三、電力場效應晶體管的基本靜態(tài)特性1.轉(zhuǎn)移特性指漏極電流ID和柵源間電壓UGS之間的關系，反映了輸入電壓和輸出電流的關系。圖2電力MOSFET的轉(zhuǎn)移特性2.輸出特性三、電力場效應晶體管的基本靜態(tài)特性反映漏極電流ID、柵源極間電壓UGS與漏源極間電壓UDS的關系。圖3電力MOSFET的輸出特性工作在開關狀態(tài)，即在截止區(qū)（關斷狀態(tài)）和非飽和區(qū)（導通狀態(tài)）之間來回轉(zhuǎn)換。漏源擊穿電壓U(BR)DSS規(guī)定了MOS管的電壓定額。漏極連續(xù)直流電流ID在最大導通壓降UDs(on)和占空比為100%時，產(chǎn)生的功率損耗使MOS管節(jié)點溫度上升到最大值150°C

(外殼溫度為100°C)時的漏極電流?？芍貜吐O電流幅值Ldm脈沖運行狀態(tài)下MOS管漏極最大允許峰值電流。柵源電壓UGS|UGS

|>20V將導致絕緣層擊穿。四、電力場效應晶體管的主要參數(shù)電力場效應晶體管結(jié)構(gòu)特點：柵源極電壓(電場)控制漏極電流。柵源極