电子器件3功率器件

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1、第三编功率器件-3.3--3.3-要求：高电压、大电流、快速度、易控制要求苛刻，各有长短第九章功率晶体管（GTR）（GiantTransistor：压降小，速度快）-3.3--3.3-§9.1特性与保护一、特性参数结构特性：IP+ILN奋启Ir]LEU,基区N-漂移区N+衬底（增加注入点，以增大电流）基极发射极集电极I：深饱和区共射极伏安特性线性区：n未饱和。截止区:共射极电流增益特性n极小。击穿区：n急增）GTR结构（电导调制效应。符号饱和区：n已饱和。（调浓度nr〜常数naIcr极大r极小）

2、主要参数：放大系数：hFE=Ic/lB最大电流：ICM（常指hFE降半处IC值）饱和压降：VcE（sat）（饱和应适度，准饱和）最大功耗：Pcm=Ic•Von=（Tjm—Tc）/RjC,因此：Ic=（Tjm—Tc）/（RjC•Von）击穿电压：Vcex等（反偏最高）维持电压：Vcex（sus浒（大电流耐压）dv/dt、di/dt耐量：即最大允许值（dv/dt过大，易误导通；di/dt过大，易局部烧坏）开关时间：ton,toff（影响开关速度、开关损耗）ton=td+tr（即0.1IB〜0.9Ic

3、）;toff=ts+tf（即0.9Ib〜0.1Ic）;开关损耗：Psw=Pon+Poff（理想开关：iv=0,P=0;实际开关：P=/ivdtw。）安全工作区：SOA（I、V、P应在SOA内）-3.3-GTR开关过程的电流波形GTR的二次击穿特性（参看UJT）-3.3--3.3-tof大，即关断速度慢。准饱和：较适中。）最优驱动电流波形抗饱和电路两路:VVD2+VCE=VVD1+VBE,而VvD2=VvD1,于是VCE=VBE：即Vce不会降到Vbe以下开通损耗关断损耗正偏SOA开关损耗安全工作

4、区、驱动与保护驱动电路：准饱和一速度较快、效率较高（欠饱和：Von大，功耗大。过饱和:-3.3--3.3-（若Vbc>0,贝UId2>0导通）-3.3-GTR的典型驱动电路反抽杭饱和RVD：反［J皿训互补抗饱和驱动电路磁耦隔离驱动电路保护电路:缓冲保护监测早砒适于短路保护’、监测9函适干过载保护,过流保护§9.2应用举例、逆变电路+导通电流关断续流控制电路——SUh输出反馈单相逆变电路-3.3-+VJVI;电源O[1三一r二mcVVVV、电机驱动Td/24IfVd/2-=三、其他应用举例VT：Z

5、EVDf三相负载」UJr-H1v।।VTz2SVD：VT，控制电路输出反馈三相逆变电路单端正负电平驱动电机正反转电路（C何用？）恒流充电电路lOOuF自动延时门铃电路-3.3-第十章门极关断晶闸管（GTO）（GateTurn-offthyristor：高电压、大电流）（GTO:103A/103V以上，GTR:102A/103V以上，VMOS:101A/103V以上）§10.1性与保护一、特性参数结构特性：GTO结构等效电路-3.7--3.7-0阻断区Vdkmg:（③受VA、IA影响）（正反向不对

6、称）GTO门极特性门极控制信号反向击牙叵（IG+IA导致IA开通）GTO阳极特性主要参数:最大可关断阳极电流：IATO关断增益：0off=lATO/-Igm浪涌电流：最大通态过载电流擎住电流：阳极电流保持全面导通的最低值峰值电压：（超过则不触发即导通，会局部过热等损坏GTO）dv/dt、di/dt耐量：能承受的最大电压上升率、电流上升率（dv/dt过高易误导，有充电电流；di/dt过大易局部过热而损坏）-3.7-、驱动与保护驱动电路:GTO由门极正脉冲开通、负脉冲关断，门极反偏提高阳极dv/dt

7、耐量（因结区展宽）。门极驱动电路结构及示例（C储能关断GTO）门极驱动电路实例保护电路：缓冲电路可用L限制di/dt,用C限制dv/dto为减小关断时的尖峰电压,引线要短，C应采用无感电容。（用Di后，可充快放慢以减小di/dto）-3.7-2,VD：-A比口5ZVD1TCGTO的缓冲电路o1^1oIZZIoI>VT:C三控制电路CTR=4GTO的过流保护§10.1用举例降压斩波电路（便于控制、不生电弧），缓冲升压斩波电路（L1储能释放产生高压）、逆变电路单力目逆变（只要一对开关，桥式需要两对）

8、GTO单相逆变电路（D为L续流）汽油点火电路（L储能开通GTO、C储能关断GTO）、斩波电路-3.7-三、开关电路+E直流双位开关电路（C储能开通、关断GTO）开关过程：SiJ、Ci放电一GTO1通、GTO2断fRL1通、Rl2断，C2充电S2J、C2放电一GTO2通、GTOi断一Rl2通、Rli断，Ci充电▲习题五1、简述开关损耗是如何形成的，并说明图9-16电路的逆变原理和GTR反向并接VD的作用。2、简述GTCg冲电路的工作原理和图10-115电路的斩波原理。-3.9-第H^一章功率场效应