【图】电力电子开关器件的功能特性 (电力电子视频讲解教程)

有关电力电子开关器件的功能特性，各类电力电子器件所达到的功能水平，电力电子器件的控制容量和开关频率的应用范围，包括绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)、场控晶闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)等。电力电子开关器件的功能特性各类电力电子器件的功能水平：普通晶闸管：kV、1kA；4kV、3kA。可关断晶闸管：9kV、1kA；4.5kV、4.5kA。逆导晶闸管：4.5kV、1kA。光触晶闸管：6kV、2.5kA；4kV、5kA。电力晶体管：单管1kV、A；模块1.2kV、A；1.8kV、A。场效应管：1kV、A。绝缘栅极双极型晶体管：1.2kV、A；1.8kV、A。静电感应晶闸管(SITH)：4.5kV、2.5kA。场控晶闸管：1kV、A。图1，电力电子器件的控制容量和开关频率的应用范围。

整理分享【图】电力电子开关器件的功能特性 (电力电子视频讲解教程)，希望有所帮助，仅作参考，欢迎阅读内容。

内容相关其他词:电力电子讲的是什么,电力电子吧,电力电子什么意思,电力电子吧,电力电子吧,电力电子diy,电力电子吧,电力电子dab,内容如对您有帮助，希望把内容链接给更多的朋友！

图1电力电子器件的控制容量和开关频率的应用范围1，绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)是在GTR和MOSFET之间取其长、避其短而出现的新器件，它实际上是用MOSFET驱动双极型晶体管的，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。IGBT是多元集成结构，每个IGBT元的结构如图2(a)所示，图2(b)是IGBT的等效电路，它由一个MOSFET和一个PNP晶体管构成，给栅极施加正偏信号后，MOSFET导通，从而给PNP晶体管提供了基极电流使其导通。给栅极施加反偏信号后，MOSFET关断，使PNP晶体管基极电流为零而截止。图2(c)是IGBT的电气符号。IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间，但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。IGBT的开启电压约3～4V，和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近，饱和压降随栅极电压的增加而降低。

图2IGBT的简化等效电路图(a)结构；(b)等效电路；(c)电气符号2，场控晶闸管(MCT)MCT(MOSControlledThyristor)是MOSFET驱动晶闸管的复合器件，集场效应晶体管与晶闸管的优点于一身，是双极型电力晶体管和MOSFET的复合。一个MCT器件由数以万计的MCT元组成，每个元的组成如下：PNPN晶闸管一个(可等效为PNP和NPN晶体管各一个)，控制MCT导通的MOSFET(on-FET)和控制MCT关断的MOSFET(off-FET)各一个。当给栅极加正脉冲电压时，N沟道的on-FET导通，其漏极电流即为PNP晶体管提供了基极电流使其导通，PNP晶体管的集电极电流又为NPN晶体管提供了基极电流而使其导通，而NPN晶体管的集电极电流又反过来成为PNP晶体管的基极电流，这种正反馈使?α1+α2>1，MCT导通。当给栅极加负电压脉冲时，P沟道的off-FET导通，使PNP晶体管的集电极电流大部分经off-FET流向阴极而不注入NPN晶体管的基极，因此，NPN晶体管的集电极电流(即PNP晶体管的基极电流)减小，这又使得NPN晶体管的基极电流减小，这种正反馈使α1+α2<1,MCT关断。MCT阻断电压高，通态压降小，驱动功率低，开关速度快。虽然MCT目前的容量水平仅为V/A，其通态压降只有IGBT或GTR的1/3左右，但其硅片的单位面积连续电流密度在各种器件中是最高的。另外，MCT可承受极高的di/dt和du/dt?，这使得保护电路可以简化。MCT的开关速度超过GTR，开关损耗也小。总之，MCT被认为是一种最有发展前途的电力电子器件。3，静电感应晶体管(SIT)SIT(StaticInductionTransistor)实际上是一种结型电力场效应晶体管，其电压、电流容量都比MOSFET大，适用于高频,大功率的场合。当栅极不加任何信号时，SIT是导通的;栅极加负偏压时关断。这种类型的SIT称为正常导通型，使用不太方便。另外，SIT通态压降大，因此通态损耗也大。4，静电感应晶闸管(SITH)SITH(StaticInductionThyristor)是在SIT的漏极层上附加一层和漏极层导电类型不同的发射极层而得到的。