其它新型电力电子器件.ppt

第五节其它新型电力电子器件 电力晶体管GTR可关断晶闸管GTO功率场效应晶体管MOSFET绝缘栅双极晶体管IGBT静电感应晶体管SIT静电感应晶闸管SITHMOS晶闸管MCTMOS晶体管MGT 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 内部结构 图形符号 NPN型晶体管的结构图和图形表示符号 三端三层器件 有两个PN结 分NPN型和PNP型 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 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 GTR的开关电路 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 GTR的开关过程中的电流波形 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 1 电压参数UCBO UCEX UCES UCER UCEO2 电流参数集电极最大允许电流ICM3 功耗参数集电极最大耗散功率PCM 导通损耗PON 开关损耗PSW 二次击穿功耗PSB 一 双极型器件 GTO GTR SITH1 电力晶体管GTR 巨型晶体管 GTR的安全工作区 最高工作电压 集电极最大允许电流 最大耗散功率 二次击穿功耗 一 双极型器件 GTO GTR SITH2 可关断晶闸管GTO 耐压高 电流大有自关断能力频率高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 四层三端器件 与普通晶闸管同 内部包含了数十至数百个共阳极的GTO元 一 双极型器件 GTO GTR SITH2 可关断晶闸管GTO 一 双极型器件 GTO GTR SITH2 可关断晶闸管GTO EA A G K EG R IC1 P1N1P2 N1P2N2 V1 V2 GTO关断过程等效电路 一 双极型器件 GTO GTR SITH2 可关断晶闸管GTO GTO开通和关断电流波形 一 双极型器件 GTO GTR SITH2 可关断晶闸管GTO 1 最大可关断阳极电流IATO2 电流关断增益3 维持电流IH和擎住电流IL4 开通时间和关断时间5 断态重复峰值电压UDRM 断态不重复峰值电压UDSM 反向重复峰值电压URRM 反向不重复峰值电压URSM 一 双极型器件 GTO GTR SITH3 静电感应晶闸管SITH P P P P P N N P N N 树脂 门极 阳极 阴极 一 双极型器件 GTO GTR SITH3 静电感应晶闸管SITH A K G A K G A K 一 双极型器件 GTO GTR SITH3 静电感应晶闸管SITH 开关速度快 工作频率高正向压降低di dt耐量高工作结温高 二 单极型器件 MOSFET SIT1 功率场效应晶体管 二 单极型器件 MOSFET SIT1 功率场效应晶体管 二 单极型器件 MOSFET SIT1 功率场效应晶体管 二 单极型器件 MOSFET SIT1 功率场效应晶体管 二 单极型器件 MOSFET SIT1 功率场效应晶体管 开启电压UT跨导Gfstd on trtd off tf漏极电压UDS漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值IDM栅源电压UGS开通时间ton和关断时间toff极间电容 二 单极型器件 MOSFET SIT2 静电感应晶体管SIT 二 单极型器件 MOSFET SIT2 静电感应晶体管SIT 输入阻抗高 输出功率大 失真小 开关特性好 热稳定性好 工作频率与MOSFET相当 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 IGBT MCT IGCT1 绝缘栅双极型晶体管IGBT 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT1 绝缘栅双极型晶体管IGBT 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT1 绝缘栅双极型晶体管IGBT IC IC UGE UCE 0 0 UGE th UFM UGE th UGE增加 URM 正向阻断区 有源区 饱和区 反向阻断区 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT1 绝缘栅双极型晶体管IGBT 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT1 绝缘栅双极型晶体管IGBT 1 最大集射极间电压UCES2 集电极额定电流ICN3 集电极脉冲峰值电流ICP4 最大集电极功耗PCN 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT2 MOS控制晶闸管MCT A K G OFF FET ON FET A K G OFF FET ON FET 三 复合型器件 IGBT MCT IGCT3 集成门极换流晶闸管IG