全控型电力电子器件GTR.ppt

《全控型电力电子器件GTR.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全控型电力电子器件GTR.ppt（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、http:/ 电子技术论坛电力电子技术电力电子技术第一章第一章电力电子器件电力电子器件复习：复习：l晶闸管的特性晶闸管的特性l晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数l晶闸管的门极驱动电路和缓冲电路晶闸管的门极驱动电路和缓冲电路l晶闸管的派生器件晶闸管的派生器件作业：作业：第五节第五节其他新型电力电子器件其他新型电力电子器件全控型器件全控型器件l1.5.1电力晶体管（电力晶体管（GTR）l1.5.2可关断晶闸管（可关断晶闸管（GTO）l1.5.3功率场效应晶体管功率场效应晶体管MOSFETl1.5.4IGBTl1.5.5功率集成电路及其他功率集成电路及其他电力晶体管（Giant TransistorG

2、TR，直译为巨型晶体管）。耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction TransistorBJT），英文有时候也称为Power BJT。双极型功率晶体管BJT的容量水平已达1.8kVlkA，频率为20kHz。在电力电子技术的范围内，GTR与BJT这两个名称等效。20世纪80年代以来，在中、小功率范围内取代晶闸管，但目前又大多被IGBT和电力MOSFET取代。术语用法术语用法：一一.电力晶体管电力晶体管GTR/BJT应用应用：与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的。主要特性是耐压高、电流大、开关特性好。通常采用至少由两个晶体管按达林顿接法组成的单元结构。采用集成电路工艺将

3、许多这种单元并联而成。1.GTR的结构的结构a)内部结构断面示意图 b)电气图形符号 c)内部载流子的流动在应用中，GTR一般采用共发射极接法。集电极电流ic与基极电流ib之比为 GTR的电流放大系数电流放大系数，反映了基极电流对集电极电流的控制能力。当 考 虑 到 集 电 极 和 发 射 极 间 的 漏 电 流 Iceo时，ic和 ib的 关 系 为 ic=ib+Iceo 单管GTR的 值比小功率的晶体管小得多，通常为10左右，采用达林顿接法可有效增大电流增益。空穴流电子流c)EbEcibic=ibie=(1+)ib2.GTR和工作原理和工作原理(1)静态特性静态特性共发射极接法时的典型输出

4、特性：截截止止区区、放放大大区区和饱饱和区和区。在电力电子电路中GTR工作在开关状态。在开关过程中，即在截止区和饱和区之间过渡时，要经过放大区。截止区放大区饱和区OIcib3ib2ib1ib1ib2 Ucex Uces Ucer uceo。实际使用时，最高工作电压要比Uceo低得多。4.GTR的主要参数的主要参数通常规定为hFE下降到规定值的1/21/3时所对应的Ic。实际使用时要留有裕量，只能用到IcM的一半或稍多一点。3)集电极最大耗散功率集电极最大耗散功率PcM最高工作温度下允许的耗散功率。产品说明书中给PcM时同时给出壳温TC，间接表示了最高工作温度。2)集电极最大允许电流集电极最大允

5、许电流IcM一次击穿一次击穿：集电极电压升高至击穿电压时，Ic迅速增大。只要Ic不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变。二次击穿二次击穿：一次击穿发生时，Ic突然急剧上升，电压陡然下降。常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变。安安 全全 工工 作作 区区（SafeOperatingAreaSOA）最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM、二次击穿临界线限定。SOAOIcIcMPSBPcMUceUceM图1-18 GTR的安全工作区4)GTR的二次击穿现象与安全工作区的二次击穿现象与安全工作区小结：小结：l电力晶体管电力晶体管GTR的结构与工作原理的结构与工作原理lGTR的特性与主要参数的特性与主要参数lGTR的击穿与安全工作区的击穿与安全工作区