合工大電力電子技術(shù)第二章(存儲版)
【正文】 的動(dòng)態(tài)特性 ? MOSFET的開關(guān)速度 ? MOSFET的開關(guān)速度和 Cin充放電有很大關(guān)系 ? 使用者無法降低 Cin， 但可降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻 Rs減小時(shí)間常數(shù) ， 加快開關(guān)速度 ? MOSFET只靠多子導(dǎo)電 ， 不存在少子儲存效應(yīng) ， 因而關(guān)斷過程非常迅速 ? 開關(guān)時(shí)間在 10~100ns之間 ， 工作頻率可達(dá) 100kHz以上 ， 是主要電力電子器件中最高的 電力 MOSFET的主要參數(shù) 除跨導(dǎo) Gfs、 開啟電壓 UT以及 td(on)、 tr、 td(off)和 tf之還有 : 1) 漏極電壓 UDS 電力 MOSFET電壓定額 2) 漏極直流電流 ID和 漏極脈沖電流幅值 IDM 電力 MOSFET電流定額 3) 柵源電壓 UGS 柵源之間的絕緣層很薄 ， ?UGS?20V將導(dǎo)致絕緣層擊穿 4) 極間電容 極間電容 CGS、 CGD和 CDS 電力 MOSFET的主要參數(shù) ? 廠家提供：漏源極短路時(shí)的輸入電容 Ciss、共源極輸出電容 Coss和反向轉(zhuǎn)移電容 Crss Ciss= CGS+ CGD Crss= CGD Coss= CDS+ CGD ? 輸入電容可近似用 Ciss代替 電力 MOSFET的安全工作區(qū) ? 漏源間的耐壓、漏極最大允許電流和最大耗散功率決定了電力 MOSFET的安全工作區(qū) ? 一般來說，電力 MOSFET不存在二次擊穿問題，這是它的一大優(yōu)點(diǎn) ? 實(shí)際使用中仍應(yīng)注意留適當(dāng)?shù)脑Ａ? 10m s 1m s DC 10us I D 0 V DS MOSFET正向偏置安全工作區(qū)（圖中的時(shí)間表示脈沖寬度） 電力 MOSFET的驅(qū)動(dòng) ? 柵源間 、 柵射間有數(shù)千皮法的電容 ， 為快速建立驅(qū)動(dòng)電壓 ， 要求驅(qū)動(dòng)電路輸出電阻小 。第二講 電力電子器件及其驅(qū)動(dòng)電路 Power Electronic Parts and Driver 杜少武 第二講 電力電子器件及其驅(qū)動(dòng)電路 Power Electronic Parts and Driver 門極可關(guān)斷晶閘管 電力場效應(yīng)晶體管 絕緣柵雙極晶體管 門極可關(guān)斷晶閘管 ? 門極可關(guān)斷晶閘管 （ GateTurnOff Thyristor —GTO） ? 晶閘管的一種派生器件 ? 可以通過在門極施加負(fù)的脈沖電流使其關(guān)斷 ? GTO的電壓 、 電流容量較大 ， 與普通晶閘管接近 ， 因而在兆瓦級以上的大功率場合仍有較多的應(yīng)用 返回 GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 結(jié)構(gòu)： ? 與普通晶閘管的相同點(diǎn)： PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) ， 外部引出陽極 、 陰極和門極 ? 和普通晶閘管的不同： GTO是一種多元的功率集成器件 ，內(nèi)部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)共陽極的小 GTO元 ， 這些GTO元的陰極和門極則在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起 GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理 ?工作原理： ? 導(dǎo)通原理與普通晶閘管一樣 ， 同樣可以用雙晶體管模型來分析 ? ?1+?2=1是器件臨界導(dǎo)通的條件 。 ? 使 MOSFET開通的驅(qū)動(dòng)電壓一般 10～ 15V， 使 IGBT開通的驅(qū)動(dòng)電壓一般 15 ～ 20V。 在電壓 1000V以上時(shí) ， 開關(guān)損耗只有 GTR的 1/10， 與電力 MOSFET相當(dāng) 2. 相同電壓和電流定額時(shí) ， 安全工作區(qū)比 GTR大 ， 且具有耐脈沖電流沖擊能力 3. 通態(tài)壓降比 VDMOSFET低 ， 特別是在電流較大的區(qū)域 4. 輸入阻抗高 ， 輸入特性與 MOSFET類似 5. 與 MOSFET和 GTR相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)保持開關(guān)頻率高的特點(diǎn) IGBT的擎住效應(yīng)和安全工作區(qū) E GCN+Na)PN+N+PN+N+P+發(fā)射極 柵極集電極注入?yún)^(qū)緩沖區(qū)漂移區(qū)J 3 J2J1GEC+++IDRNICVJ1IDRonb )GCc )IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號 a) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 b) 簡化等效電路 c) 電氣圖形符號 返回 IGBT的擎住效應(yīng)和安全工作區(qū) ? 寄生晶閘管 —— 由一個(gè) NPN+晶體管和作為主開關(guān)器件的 P+NP晶體管組成 ? 正偏安全工作區(qū) （ FBSOA) ——最大集電極電流 、 最大集射極間電壓和最大集電極功耗確定 ? 反向偏置安全工作區(qū) （ RBSOA） ——最大集電極電流 、 最大集射極間電壓和最大允許電壓上升率 duCE/dt確定
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1