其它新型电力电子器件.pptx

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1、第五节第五节 其它新型电力电子器件其它新型电力电子器件 电力晶体管电力晶体管电力晶体管电力晶体管GTR GTR 可关断晶闸管可关断晶闸管可关断晶闸管可关断晶闸管GTO GTO 功率场效应晶体管功率场效应晶体管功率场效应晶体管功率场效应晶体管MOSFET MOSFET 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管IGBTIGBT 静电感应晶体管静电感应晶体管静电感应晶体管静电感应晶体管SITSIT 静电感应晶闸管静电感应晶闸管静电感应晶闸管静电感应晶闸管SITHSITH MOS MOS晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管MCTMCT MOS MOS晶体管晶体管晶体管晶体管MGT MGT

2、一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）内部结构内部结构内部结构内部结构图形符号图形符号图形符号图形符号NPNNPN型晶体管的结构图和图形表示符号型晶体管的结构图和图形表示符号型晶体管的结构图和图形表示符号型晶体管的结构图和图形表示符号vv 三端三层器件，有两个三端三层器件，有两个三端三层器件，有两个三端三层器件，有两个PNPN结，分结，分结，分结，分NPNNPN型和型和型和型和PNPPNP型。型。型。型。vv

3、 采用三重扩散台面型结构制成单管形式。结面积大、电流采用三重扩散台面型结构制成单管形式。结面积大、电流采用三重扩散台面型结构制成单管形式。结面积大、电流采用三重扩散台面型结构制成单管形式。结面积大、电流分布均匀，易散热；但电流增益低。分布均匀，易散热；但电流增益低。分布均匀，易散热；但电流增益低。分布均匀，易散热；但电流增益低。一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）GTRGTR的开关电路的开关电路的开关电路的

4、开关电路+Ub-UbCBE+Ucc一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）GTRGTR的开关过程中的电流波形的开关过程中的电流波形的开关过程中的电流波形的开关过程中的电流波形t tonon

5、=t=td d+t+tr r开通时间开通时间开通时间开通时间关断时间关断时间关断时间关断时间t toffoff=t=ts s+t+tf ft td d延迟时间延迟时间延迟时间延迟时间t tr r上升时间上升时间上升时间上升时间t ts s存储时间存储时间存储时间存储时间t tf f下降时间下降时间下降时间下降时间一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）1 1、电压参数、电压参数、电压参数、电压参数 U UCBO

6、CBOUUCEXCEXUUCESCESUUCERCERUUCEOCEO2 2、电流参数、电流参数、电流参数、电流参数 集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流I ICMCM3 3、功耗参数、功耗参数、功耗参数、功耗参数 集电极最大耗散功率集电极最大耗散功率集电极最大耗散功率集电极最大耗散功率P PCMCM；导通损耗；导通损耗；导通损耗；导通损耗P PONON；开关损耗；开关损耗；开关损耗；开关损耗P PSWSW；二次击穿功耗；二次击穿功耗；二次击穿功耗；二次击穿功耗P PSBSB。一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRG

7、TR、SITHSITH1 1、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管、电力晶体管GTRGTR（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）（巨型晶体管）GTRGTR的安全工作区的安全工作区的安全工作区的安全工作区最高工作电压最高工作电压最高工作电压最高工作电压集电极最大允许集电极最大允许集电极最大允许集电极最大允许电流电流电流电流最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率二次击穿功耗二次击穿功耗二次击穿功耗二次击穿功耗一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH2 2、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管GTOGTOA

8、KGvv 耐压高、电流大耐压高、电流大耐压高、电流大耐压高、电流大vv 有自关断能力有自关断能力有自关断能力有自关断能力vv 频率高频率高频率高频率高vv 可用门极正向触发信号使管子导通，又可向门极加可用门极正向触发信号使管子导通，又可向门极加可用门极正向触发信号使管子导通，又可向门极加可用门极正向触发信号使管子导通，又可向门极加负向触发信号使晶闸管关断。负向触发信号使晶闸管关断。负向触发信号使晶闸管关断。负向触发信号使晶闸管关断。vv 四层三端器件。（与普通晶闸管同）四层三端器件。（与普通晶闸管同）四层三端器件。（与普通晶闸管同）四层三端器件。（与普通晶闸管同）vv 内部包含了数十至数百个共

9、阳极的内部包含了数十至数百个共阳极的内部包含了数十至数百个共阳极的内部包含了数十至数百个共阳极的GTOGTO元。元。元。元。一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH2 2、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管GTOGTO一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH2 2、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管GTOGTOEAAGKEGRIAIC1IC2P1N1P2N1P2N2V1V2IGIKGTOGTO关断过程等效电路关断过程等效电路关断

10、过程等效电路关断过程等效电路一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH2 2、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管GTOGTOGTOGTO开通和关断电流波形开通和关断电流波形开通和关断电流波形开通和关断电流波形一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH2 2、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管、可关断晶闸管GTOGTO1 1、最大可关断阳极电流、最大可关断阳极电流、最大可关断阳极电流、最大可关断阳极电流I IATOATO2 2、电流关断增益、电流关

11、断增益、电流关断增益、电流关断增益3 3、维持电流、维持电流、维持电流、维持电流I IHH和擎住电流和擎住电流和擎住电流和擎住电流I IL L4 4、开通时间和关断时间、开通时间和关断时间、开通时间和关断时间、开通时间和关断时间5 5、断态重复峰值电压、断态重复峰值电压、断态重复峰值电压、断态重复峰值电压U UDRMDRM、断态不重复峰值电压、断态不重复峰值电压、断态不重复峰值电压、断态不重复峰值电压U UDSMDSM、反向重复峰值电、反向重复峰值电、反向重复峰值电、反向重复峰值电压压压压U URRMRRM、反向不重复峰值电压、反向不重复峰值电压、反向不重复峰值电压、反向不重复峰值电压U UR

12、SMRSM。一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH3 3、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管SITHSITHP+P+P+P+P+N+N+P+NN+树脂树脂树脂树脂门极门极门极门极阳极阳极阳极阳极阴极阴极阴极阴极一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、SITHSITH3 3、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管SITHSITHAKGAKGAK一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件一、双极型器件-GTO-GTO、GTRGTR、S

13、ITHSITH3 3、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管、静电感应晶闸管SITHSITH 开关速度快，工作频率高开关速度快，工作频率高 正向压降低正向压降低 di/dt耐量高耐量高 工作结温高工作结温高二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT1 1、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT1 1、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管二、单极型器件二、单极型器件二、单

14、极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT1 1、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT1 1、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT1 1、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管、功率场效应晶体管开启电压开启电压开启电压开启电压U UT T跨导跨导跨导跨导GGfs fst td(on)d(on)t t

15、r rt td(off)d(off)t tf f漏极电压漏极电压漏极电压漏极电压U UDSDS漏极直流电流漏极直流电流漏极直流电流漏极直流电流I ID D和漏极脉冲电流幅值和漏极脉冲电流幅值和漏极脉冲电流幅值和漏极脉冲电流幅值I IDMDM栅源电压栅源电压栅源电压栅源电压U UGSGS开通时间开通时间开通时间开通时间t tonon和关断时间和关断时间和关断时间和关断时间t toffoff极间电容极间电容极间电容极间电容二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT2 2、静电感应晶体管、静电感应晶体管、静电感应晶体管、静电感应晶体管SITSI

16、T二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件二、单极型器件-MOSFET-MOSFET、SITSIT2 2、静电感应晶体管、静电感应晶体管、静电感应晶体管、静电感应晶体管SITSITpp输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好、热稳定性好。输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好、热稳定性好。输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好、热稳定性好。输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好、热稳定性好。pp工作频率与工作频率与工作频率与工作频率与MOSFETMOSFET相当。相当。相当。相当。pp应用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功率放大等。应用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功

17、率放大等。应用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功率放大等。应用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功率放大等。三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT1 1、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管IGBTIGBT三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT1 1、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管IGBTIGBT三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT

18、-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT1 1、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管IGBTIGBTI IC CI IC CU UGEGEU UCECE0 00 0U UGE(th)GE(th)U UFMFMU UGE(th)GE(th)U UGEGE增加增加增加增加U URMRM正向阻断区正向阻断区正向阻断区正向阻断区有源区有源区有源区有源区饱饱饱饱和和和和区区区区反向阻断区反向阻断区反向阻断区反向阻断区三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT1 1、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极

19、型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管IGBTIGBT三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT1 1、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管IGBTIGBT1 1、最大集射极间电压、最大集射极间电压、最大集射极间电压、最大集射极间电压U UCESCES2 2、集电极额定电流、集电极额定电流、集电极额定电流、集电极额定电流I ICNCN3 3、集电极脉冲峰值电流、集电极脉冲峰值电流、集电极脉冲峰值电流、集电极脉冲峰值电流I ICPCP4 4、最大集电极功耗、最大集电极功耗、最大集

20、电极功耗、最大集电极功耗P PCNCN三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT2 2、MOSMOS控制晶闸管控制晶闸管控制晶闸管控制晶闸管MCTMCTAKGOFF-FETON-FETAKGOFF-FETON-FET三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件三、复合型器件-IGBT-IGBT、MCTMCT、IGCTIGCT3 3、集成门极换流晶闸管、集成门极换流晶闸管、集成门极换流晶闸管、集成门极换流晶闸管IGCTIGCT总总 结结1 1、晶闸管的派生器件、晶闸管的派生器件、晶闸管的派生器件、晶闸管的派生器件 快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管 2 2、新型电力电子器件、新型电力电子器件、新型电力电子器件、新型电力电子器件 GTR GTR、GTOGTO、SITSIT、IGBTIGBT、MOSFETMOSFET、SITHSITH、MCTMCT、IGCTIGCT作业：作业：作业：作业：1-10 1-11 1-13 1-10 1-11 1-13