文档介绍：第八章功率晶体管与二极管(2)
南航功功率晶体管(Giant Transistor——GTR-
电力电子--巨型晶体管)
课程组耐高电压、大电流的双极结型晶体管
( Bipolar Junction Transistor——
功率晶体管和二极管(2) BJT),英文有时候也称为Power BJT
在电力电子技术的范围内,GTR与BJT这两个
功率晶极管名称等效
课程组网站:
./powerelec
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典型全控型器件: 80年代以来,在中、小功率范围内取代
门极可关断晶闸管(GTO)--开关频率低,功率大; 晶闸管,但目前又大多被IGBT和功率
高频化的电力电子器件代表——功率晶体管、电力场 MOSFET取代
效应晶体管、绝缘栅双极晶体管。
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功率晶体管分类双极型功率晶体管
双极性功率晶体管: 结构: 三层半导体,二个PN结
BJT: bipolar junction transistor 符号, NPN, PNP
GTR:
电流控制型器件
场控晶体管:
MOS场效应晶体管,绝缘栅晶体管,MOS控制晶
闸管
电压型控制器件
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第八章功率晶体管与二极管(2)
GTR的稳态特性 GTR的参数
分类: 共射,共基,共集 Ibs=Ics/β式8-21
特性: 三区, 截止/ 放大/ 饱和 过驱动系数 ODF 式8-22
驱动损耗: Ps 式8-23
由于ODF过大,造成总损耗增加,应避免
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GTR的开关特性
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 PN结的电容同样也影响GTR的开关特性
反映了基极电流对集电极电流的控制能力;
β=Ic/Ib PN正偏时,有”势垒”电容和”扩散”电容
PN反偏时,只有”势垒”电容
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2. GTR的基本特性
(1) 静态特性开关瞬态模型
共发射极接法时的典型输出特性:截止区、放大区 参见图8-6, P142 (了解)
和饱和区 考虑各极的等效电阻
将PN结电容加上
在电力电子电路中
即可得到此瞬态开关模型
GTR工作在开关状态即
工作在截止区或饱和区
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第八章功率晶体管与二极管(2)
开关波形-开通状态双极型功率晶体管参数
电流放大倍数, 正温度系数
Ui: -U1->+U2; Uces或导通电阻
Ib: 0->Ib2
电压额定值
Ib先给结电容
Cbe充电; Ic在
经过td(开通延
时)后开始上升
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开关波形-关断状态几个电压额定值
Ib首先将基区过剩电荷抽走, Cbe仍然正偏,Q 参见P145
仍然导通
U(BR)cbo发射极开路时Ucbm
经过存储时间后电流方开始下降
Ts ,Q U(BR)cex基射极反偏时Ucem
再经过下降时间Tf后,才能关断
U