電力電子技術(shù)教學(xué)課件 ppt 作者 邊春元 宋崇輝 28532課件

1、電力電子技術(shù),東北大學(xué) 主編：邊春元 宋崇輝,第一章 電力電子技術(shù)概述,1.1 什么是電力電子技術(shù)　　1.2電力電子技術(shù)研究的內(nèi)容　　1.3電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r　　1.4電力電子技術(shù)的應(yīng)用,1.1 什么是電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)的概念 電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，它是一門(mén)利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的學(xué)科　 電力電子技術(shù)突出對(duì)“電力”的變換，它變換的功率可以大到數(shù)百兆瓦甚至億瓦，也可

2、小到幾瓦或更小 電子技術(shù)包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支，信息電子技術(shù)主要用于信息處理，而電力電子技術(shù)則主要用于電力變換 目前所用的電力電子器件采用半導(dǎo)體制成，故稱(chēng)電力半導(dǎo)體器件,,,,,,,1.1 什么是電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)也可以理解為功率強(qiáng)大，可供諸如電力系統(tǒng)那樣大電流、高電壓場(chǎng)合應(yīng)用的電子技術(shù)　 　為了解決發(fā)熱和效率問(wèn)題，對(duì)于大功率的電子電路，器件的運(yùn)行都采用開(kāi)關(guān)方式。這種開(kāi)關(guān)運(yùn)

3、行方式就是電力電子器件運(yùn)行的特點(diǎn),,,1.1 什么是電力電子技術(shù),電力電子學(xué) 電力電子學(xué)是由電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論這3個(gè)學(xué)科交叉而形成用圖中但三角形描述,,,,電子學(xué),電力學(xué),電力電子學(xué),控制理論,圖1-1 描述電力電子學(xué)的到三角,,1.1 什么是電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)與電子學(xué) 從電子和電力電子的器件制造技術(shù)上講，兩者同根同源，從兩種電路的分析方法上講也是一致的 電力電子學(xué)和電力學(xué) 電力電子技術(shù)廣泛

4、應(yīng)用于電氣工程中，這就是電力電子學(xué)和電力學(xué)的主要關(guān)系,,,1.1 什么是電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)與控制理論 控制理論廣泛用于電力電子技術(shù)中，它使電力電子裝置和系 統(tǒng)的性能日益優(yōu)越和完善，可以滿足人們的各種需求 電力電子技術(shù)可以看作弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)，是弱電和強(qiáng)電之間的接口，而控制理論則是實(shí)現(xiàn)這種接口的強(qiáng)有力的紐帶 控制理論和自動(dòng)化技術(shù)是密不可分的，而電力電子裝置又是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和重要

5、支撐技術(shù),,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,電力電子技術(shù)研究的內(nèi)容包括3個(gè)方面： 電力電子器件、變換器主電路和控制電路 電力電子器件 不控型器件　　 不控型器件是指無(wú)控制極的二端器件，如大功 率 二極管、快恢復(fù)二極管等 半控型器件 是指有控制端口的三端器件　　 這類(lèi)器件主要有晶閘管（ SCR或 Thyristor）及其派生器件。,,

6、,,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,全控型器件 　全控型器件也是具有控制端的三端器件，但控制極不但可控制開(kāi)通，而且也能控制其關(guān)斷，故稱(chēng)為全控型器件，也稱(chēng)為自關(guān)斷器件 在應(yīng)用器件時(shí)，選擇電力電子器件一般需要考慮的是：器件的容量（額定電壓和額定電流值）、過(guò)載能力、關(guān)斷控制方式、導(dǎo)通壓降、開(kāi)關(guān)速度、驅(qū)動(dòng)性質(zhì)和驅(qū)動(dòng)功率等,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,電力電子器件 采用電力電子電路可以實(shí)現(xiàn)電能

7、的多種變換。從實(shí)現(xiàn)電能變換的角度出發(fā)，電力電子電路也稱(chēng)為電力變換器，主要有以下幾種基本類(lèi)型 AC/DC變換 即將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，也稱(chēng)為整流 DC/DC變換 即把固定或變化的直流電壓變換成可調(diào)或恒定的直流電壓，也稱(chēng)為直流斬波,,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,DC/AC變換 即將直流電能變換為交流電能，也稱(chēng)為逆變。完成逆變的電力電子裝

8、置叫逆變器 AC/AC變換 即把交流電能的參數(shù)（幅值、頻率）加以轉(zhuǎn)換，稱(chēng)為交流變換電路。根據(jù)變換參數(shù)的不同，交流變換電路可以分為交流調(diào)壓電路和交—交變頻電路 上述變換器均具有電力變換功能，凡是具有一種電能變換功能的電路稱(chēng)為基本變換電路，這部分內(nèi)容將在本教材3、4、5、6章中分別詳細(xì)講述,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,電力電子電路的控制

9、電力電子控制電路的主要作用：根據(jù)輸入和輸出的要求產(chǎn)生主電路所有大功率電子器件的通斷信號(hào)，為變換器中的功率開(kāi)關(guān)器件提供控制 極驅(qū)動(dòng)信號(hào) 根據(jù)電力電子器件開(kāi)關(guān)狀態(tài)與控制信號(hào)的關(guān)系，電力電子器件的常用 控制方式可以分為以下3種類(lèi)型。 　 相控方式 相控方式是指器件導(dǎo)通的相位，受控于控制信號(hào)幅度的變化，通過(guò)改變器件的導(dǎo)通相位角來(lái)改變輸出電壓的大小　　 頻控方式　 頻控方式是指開(kāi)關(guān)器件

10、的工作頻率受控于控制信號(hào)的頻率，改變控制信號(hào)的頻率，輸出電壓的頻率也隨之改變　　 斬控方式　　 控方式是指利用控制電壓的幅值（調(diào)制電壓的幅值）來(lái)改變一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中器件導(dǎo)通的占空比，器件以遠(yuǎn)高于輸入、輸出電壓工作頻率的開(kāi)關(guān)頻率運(yùn)行,,,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,另外，電力電子電路必須在一些輔助電路的支持下才能正常工作，這些輔助電路包括： 　 控制電路　　控制電路的功能是根據(jù)輸入和輸

11、出的要求產(chǎn)生主電路所有大功率電子器件的通斷信號(hào)?！　?驅(qū)動(dòng)電路　　驅(qū)動(dòng)電路的功能是根據(jù)控制電路給出的通斷信號(hào)，提供大功率電子器件的足夠功率，以確保大功率電子器件的迅速可靠開(kāi)通和關(guān)斷?！　?緩沖電路　　緩沖電路的功能是在大功率電子器件開(kāi)通和關(guān)斷的過(guò)程中減緩其電流或電壓的上升速度，以降低其開(kāi)關(guān)應(yīng)力和開(kāi)關(guān)損耗?！?保護(hù)電路　　　保護(hù)電路的功能是在電力電子電路的電源或負(fù)載出現(xiàn)異常時(shí)，保

12、護(hù)電力電子設(shè)備免于損壞。,,,,,,1.2 電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容,電力電子裝置 電力電子裝置是由各類(lèi)電力電子電路組成的裝置，用于大功率電能的變換和控制，又稱(chēng)變流裝置。它包括整流器、逆變器、直流變流器、交流變流器、各類(lèi)電源和開(kāi)關(guān)、電機(jī)調(diào)速裝置、直流輸電裝置、感應(yīng)加熱裝置、無(wú)功補(bǔ)償裝置、電鍍電解裝置、家用電器變流裝置等。,,1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,電力電子技術(shù)的誕生是以1957年美國(guó)通用電氣公司研制出第一個(gè)晶閘管

13、為標(biāo)志的 晶閘管出現(xiàn)的前期可稱(chēng)為電力電子技術(shù)的史前期或黎明期。 1904年出現(xiàn)了電子管。它能在真空中對(duì)電子流進(jìn)行控制，并應(yīng)用于通信和無(wú)線電，從而開(kāi)了電子技術(shù)之先河。 20世紀(jì)30年代到50年代，水銀整流器迅猛發(fā)展，它廣泛地應(yīng)用于電化學(xué)工業(yè)、電氣鐵道的直流變電，以及軋鋼用直流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)中，甚至用于直流輸電。在這一時(shí)期，把交流變?yōu)橹绷鞯姆椒ǔy整流器外，還有發(fā)展更早的電動(dòng)機(jī)—直流

14、發(fā)電機(jī)組，即變流機(jī)組 1947年美國(guó)著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明出了晶體管，晶體管的問(wèn)世則引發(fā)了電子技術(shù)的一場(chǎng)革命,,,,,,1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,晶閘管時(shí)代 晶閘管出現(xiàn)由于其優(yōu)越的電器性能和控制性能，使之很快就取代了水銀整流器和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，并且應(yīng)用范圍也迅速擴(kuò)大。 晶閘管電路的控制方式主要是相位控制方式，通過(guò)對(duì)門(mén)極的控制能夠使其導(dǎo)通而不能使其關(guān)斷，因此屬于半控型

15、器件。晶閘管的關(guān)斷通常依靠電網(wǎng)電壓等外部條件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就使得晶閘管的應(yīng)用受到了局限,,,,1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,全控型器件和電力電子集成電路 70年代后期，以GTO、BJT和MOSFET為代表的全控型器件迅速發(fā)展。全控型器件的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)門(mén)極（基極、柵極）的控制既可使其開(kāi)通又可以使其關(guān)斷 與晶閘管電路的相位控制方式相對(duì)應(yīng)，采用全控型器件電路的主要控制方式為PMW方式。PMW控制技術(shù)在

16、電力電子變流技術(shù)中占有十分重要的位置 80年代后期，以IGBT為代表的復(fù)合型器件異軍突起。IGBT是MOSFET和BJT的復(fù)合。它把MOSFET的驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn)和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn)集于一身，性能十分優(yōu)越，使之成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件,,,,,1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,把驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)電路和功率器件集成在一起，構(gòu)成功率集成電路（Power Integrated Circu

17、it，PIC）目前，功率集成電路的功率都還較小，但它代表了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向 隨著全控型電力電子器件的不斷進(jìn)步，電力電子電路的工作頻率不斷提高，軟開(kāi)關(guān)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)可使開(kāi)關(guān)損耗降為零，可以提高效率。另外，它可以進(jìn)一步提高開(kāi)關(guān)頻率，從而提高了電力電子裝置的功率密度。 目前，國(guó)際電力電子學(xué)界普遍認(rèn)為，電力電子集成技術(shù)是解決電力電子技術(shù)發(fā)展面臨障礙，并進(jìn)一步拓展電力電子技術(shù)應(yīng)

18、用領(lǐng)域最有希望的出路。,,,,1.4 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,電力電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、交通、IT、通信、國(guó)防以及民用電器、能源等領(lǐng)域，它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門(mén)。 電力電子變化電源 電源變換廣義地講，就是將某一頻率、某一電壓的電源通過(guò)電子線路或其他手段得到所需的頻率和電壓的電源所進(jìn)行的變換 電源變換技術(shù)的發(fā)展，是以現(xiàn)代微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展為前

19、提的，依托現(xiàn)代的電力電子器件及推陳出新的電子線路，伴隨日益提高的生產(chǎn)應(yīng)用需求而發(fā)展。,,,1.4 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,電力電子補(bǔ)償控制器 在電力系統(tǒng)中，電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)最基本、最重要的指標(biāo)，為確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，供電電壓和頻率必須穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。頻率的控制與有功功率的控制密切相關(guān)，而電壓控制的重要方法之一是對(duì)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率進(jìn)行控制。 無(wú)功功率補(bǔ)償通過(guò)調(diào)控?zé)o功功率來(lái)提高

20、交流電力系統(tǒng)的性能，大多數(shù)的電能質(zhì)量問(wèn)題都可以通過(guò)對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行適當(dāng)控制而得到緩解或徹底解決。 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十年的歷史，以前采用同步電機(jī)來(lái)產(chǎn)生無(wú)功功率，但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，無(wú)功補(bǔ)償中的補(bǔ)償控制器、無(wú)功檢測(cè)裝置、投切方式都有了很大的進(jìn)步。,1.4 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,晶閘管補(bǔ)償控制器（SVC） SVC由標(biāo)準(zhǔn)無(wú)功并聯(lián)設(shè)備（電感和電容）組成，能快速地提供變化的無(wú)功。它可以分為兩個(gè)

21、基本類(lèi)型：晶閘管投切電容器（TSC）和晶閘管控制電抗器（TCR）,TCR和TSC組合后的運(yùn)行原理為：當(dāng)系統(tǒng)電壓低于設(shè)定的運(yùn)行電壓時(shí)，根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量投入適當(dāng)組數(shù)的電容器組，并略有一點(diǎn)正偏差（過(guò)補(bǔ)償），此時(shí)再利用TCR調(diào)節(jié)輸出的感性無(wú)功功率來(lái)抵消這部分過(guò)補(bǔ)償容性無(wú)功；當(dāng)系統(tǒng)電壓高于設(shè)定電壓時(shí)，則切除所有電容器組，只留有TCR運(yùn)行 SVC有兩個(gè)主要特點(diǎn)：一是靜止性，其主要部件無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部分；二是動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，其反應(yīng)速度很快，能及時(shí)跟蹤無(wú)

22、功功率變化并進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到所設(shè)計(jì)的各種控制目標(biāo) 由于SVC換流元件關(guān)斷不可控，因而容易產(chǎn)生較大的諧波電流，而且其對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的調(diào)節(jié)能力也不夠理想,圖 1-2 TCR+TSC型SVC的基 本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),1.4 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,自關(guān)斷無(wú)功補(bǔ)償器 具有如下優(yōu)點(diǎn)：　　 體積小、成本低、不需要大量無(wú)源元件、無(wú)源元件容量較小。自關(guān)斷無(wú)功補(bǔ)償器用于穩(wěn)定輸電系統(tǒng)，提高電壓調(diào)節(jié)能力和功率因數(shù)，校正負(fù)載不平衡

23、，并且可以串聯(lián)和并聯(lián)于系統(tǒng)。能提供超前或滯后的無(wú)功，節(jié)省了電容和電感，可避免在某些運(yùn)行方式下的諧振?！　?響應(yīng)時(shí)間小于一個(gè)基波周期，可以連續(xù)、精確地控制無(wú)功?！　?開(kāi)關(guān)頻率高，低次諧波電流小，需要的濾波器比較小?！　?沒(méi)有浪涌電流?！　?電壓變化和暫態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)特性好?！　?自關(guān)斷無(wú)功補(bǔ)償器通過(guò)控制，可以作為濾波器用。,圖1-6 電流源變流器的無(wú)功補(bǔ)償器,圖1-3 電

24、壓源變流器的無(wú)功補(bǔ)償器,第二章 電力電子器件與應(yīng)用,2.1 電力電子器件概述　 2.2 不可控器件—電力二極管 2.3 半控型器件—晶閘管　 2.4 全控型器件 2.5 電力電子器件的保護(hù),,2.1 電力電子器件概述,2.1.1 電力電子器件的概念和特征2.1.2 電力電子器件的分類(lèi)2.1.3 電力電子器件的主要技術(shù)指標(biāo),,2.1.1 電力電子器件的概念和特征,電力電子器件的概

25、念和特征 目前，電力電子器件主要指以半導(dǎo)體材料硅（Si）或碳化硅（SiC）制成的電力半導(dǎo)體器件 電力電子器件和普通半導(dǎo)體器件不一樣，在電壓等級(jí)和功率要求上都遠(yuǎn)大于普通半導(dǎo)體器件，因而制造工藝也有所不同 電力電子器件主要工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因此，也稱(chēng)為功率開(kāi)關(guān)器件,,,,2.1.1 電力電子器件的概念和特征,電力電子器件的理想開(kāi)關(guān)模型 A、B代表器件的兩個(gè)主電極

26、 K 控制開(kāi)關(guān)通斷的控制極,圖2-1 電力電子器件的理想開(kāi)關(guān) 模型,,,通態(tài)電流,斷態(tài)損耗,開(kāi)關(guān)損耗,通常來(lái)說(shuō)，電力電子器件的通態(tài)損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于斷態(tài)損耗 開(kāi)關(guān)損耗會(huì)隨器件的開(kāi)關(guān)頻率升高而增大，這也是大功率電力 電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)頻率不能太高的主要原因,2.1.1 電力電子器件的概念和特征,電力電子器件用于電能的變換和控制，其特性表現(xiàn)在以下幾方面?！。?）電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，為的是減小本身的損耗?！。?

27、）電力電子器件因直接用在電力電路上，要承受高電壓、大電流?！。?）電力電子器件需要弱電來(lái)控制，應(yīng)有控制電路和驅(qū)動(dòng)電路?！。?）因耗散功率大，需有必要的散熱措施。,,2.1.2 電力電子器件的分類(lèi),根據(jù)其可控程度分為不可控器件、半 控型器件和全控型器件 根據(jù)參與導(dǎo)電的載流子不同分為： 雙極型器件 兩種載流子都參與導(dǎo)電過(guò)程的電力電子器件 單極型器件 只有一種

28、載流子參與導(dǎo)電過(guò)程的電力電子器件 混合型器件 由雙極型和單極型兩種器件組成的復(fù)合器件,,,,,,2.1.2 電力電子器件的分類(lèi),根據(jù)控制極信號(hào)的不同分類(lèi)： 電流控制型器件 通過(guò)從控制極注入或抽出控制電流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)器件導(dǎo)通 或關(guān)斷的控制 　電壓控制型器件 利用場(chǎng)控原理控制的電力電子器件，其導(dǎo)通或關(guān)斷是由控 制極上的電壓信號(hào)控制的，控

29、制極電流極小,,,,2.1.3 電力電子器件的主要技術(shù)指標(biāo),從應(yīng)用角度來(lái)看，主要有電氣容量、開(kāi)關(guān)特性、控制特性、熱特性等指標(biāo) 電氣容量指標(biāo) 主要指器件標(biāo)稱(chēng)的額定電壓、額定電流、極限電流等指標(biāo) 開(kāi)關(guān)特性指標(biāo) 描述器件從通態(tài)到斷態(tài)或從斷態(tài)到通態(tài)時(shí)器件的電壓、電流隨時(shí)間變化的特性，主要包括開(kāi)通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間等指標(biāo) 控制特性指標(biāo) 描述可控型器件開(kāi)通與關(guān)斷的條件及其對(duì)控制信號(hào)的要求

30、，如驅(qū)動(dòng)電壓、驅(qū)動(dòng)電流等 熱特性指標(biāo) 描述器件熱耗導(dǎo)致器件溫升的特性，如最高結(jié)溫、熱阻等,,,,,,2.2 不可控器件—電力二極管,2.2.1 電力二極管的結(jié)構(gòu)與工作原理2.2.2 電力二極管的主要特性2.2.3 電力二極管的主要參數(shù),,2.2.1 不可控器件—電力二極管?引言,電力二極管 電力二極管的開(kāi)通與關(guān)斷由器件所在的主電路決定，這種器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備中。常用的

31、電力二極管有：普通二極管（又稱(chēng)整流二極管）、快恢復(fù)二極管和肖特基二極管 圖2-2 整流二極管、快速恢復(fù)二極管、肖特基二極管,,,2.2.1 電力二極管結(jié)構(gòu)與工作原理,電力二極管是由一個(gè)PN結(jié)組成的半導(dǎo)體元件，其結(jié)構(gòu)及電氣符號(hào)如圖2-2所示引出端分別稱(chēng)為陽(yáng)極（A）、陰極（K） 基本特性是單向?qū)щ娦?，即承受正向電壓時(shí)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，電流從陽(yáng)極A流向陰極K，否則處于阻斷狀

32、態(tài),圖2-3 電力二極管的外形、結(jié)構(gòu) 和電氣符號(hào),,,2.2.2 電力二極管的主要特性,靜態(tài)特性 主要是指伏安特性 正向電壓（正向偏置）大到某一值（門(mén)檻電壓UTO）時(shí)，正向電流開(kāi)始明顯增大，處于穩(wěn)定導(dǎo)通狀態(tài) 電力二極管承受反向電壓（反向偏置）時(shí)，只有微小的反向漏電流,圖2-4 電力二極管的靜態(tài)特性,,2.2.2 電力二極管的主要特性,動(dòng)態(tài)特性 因結(jié)電容的存在，力二極管

33、在零偏置、正向偏置和反向偏置這3個(gè)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，必然經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡過(guò)程。將這個(gè)過(guò)程中電壓、電流隨時(shí)間變化的特性稱(chēng)為電力二極管的動(dòng)態(tài)特性 反映了電力二極管在通態(tài)和斷態(tài)之間轉(zhuǎn)換過(guò)程的開(kāi)關(guān)特性,,2.2.2 電力二極管的主要特性,當(dāng)處于正向?qū)ǖ碾娏ΧO管的外加電壓突然變?yōu)榉聪驎r(shí)，電力二極管不能立即關(guān)斷，而是需經(jīng)過(guò)一個(gè)反向恢復(fù)時(shí)間才能進(jìn)入截止,圖2-5 電力二極管的動(dòng)態(tài)過(guò)程波形,關(guān)斷之前有較大的反向電流IRP和反向過(guò)沖電壓

34、URP出現(xiàn)。 延遲時(shí)間 td=t1-t0 電流下降時(shí)間 tf=t2-t1 向恢復(fù)時(shí)間 trr=td+tf,,,,電流降到零時(shí)刻,,外加電壓突變,,電流變化率接近0,,正向電流降到0,2.2.2 電力二極管的主要特性,二極管由零偏置轉(zhuǎn)為正向偏置，在這一動(dòng)態(tài)過(guò)程中，電力二極管的正向壓降也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)過(guò)沖UFP，然后逐漸趨于穩(wěn)態(tài)壓降值UF。這一動(dòng)態(tài)過(guò)程的時(shí)間，稱(chēng)為正向恢復(fù)時(shí)間tfr,,2.2.3

35、電力二極管的主要參數(shù),正向平均電流IF（AV） 規(guī)定的散熱條件與管殼溫度下，電力二極管長(zhǎng)期運(yùn)行所允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值 低頻工作時(shí)器件發(fā)熱主要是由正向電流的發(fā)熱效應(yīng)引起的,因此選用電力二極管時(shí)要按有效值相等的原則來(lái)確定器件電流定額，并應(yīng)留有一定的裕量,圖2-6 正弦半波電流波形示意圖,,2.2.3 電力二極管的主要參數(shù),反向重復(fù)峰值電壓URRM 它是指可重復(fù)施加的、

36、不會(huì)損壞電力二極管的反向最高峰值電壓 應(yīng)用中，所選電力二極管的反向重復(fù)峰值電壓應(yīng)為該二極管實(shí)際承受反向電壓峰值的2倍。 正向壓降UF 它是在指定的管殼溫度下，電力二極管流過(guò)規(guī)定的穩(wěn)態(tài)正向電流時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降 反向恢復(fù)時(shí)間trr trr反映了電力二極管恢復(fù)對(duì)反向電壓的阻斷能力，它限制了電力二極管的開(kāi)關(guān)工作頻率,,,,2.2.3 電力二極管的主要參數(shù),最高工作結(jié)溫TJM

37、 它是指在規(guī)定電流和散熱條件和PN結(jié)不致?lián)p壞的條件下所能承受的最高平均溫度 最大容許非重復(fù)浪涌電流IFSM 它是指電力二極管所能承受的一次工頻半周期峰值浪涌電流，該項(xiàng)參數(shù)反應(yīng)了二極管抵抗短路沖擊電流的能力,,,2.3 半控型器件—晶閘管,2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理　　2.3.2 晶閘管的主要特性 2.3.3 晶閘管的主要參數(shù) 2.3.4 晶閘管的門(mén)極觸發(fā)電路 2.3.

38、5 晶閘管的派生器件,,2.3 半控型器件—晶閘管?引言,晶閘管（SCR）由于它具有體積小、重量輕、效率高、動(dòng)作迅速、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)際中獲得了廣泛的應(yīng)用。SCR能承受的電壓和電流容量高，工作可靠，在大容量的場(chǎng)合仍具有很重要地位。本節(jié)主要介紹普通晶閘管的工作原理、基本特性以及主要參數(shù)等,圖 2-7 晶閘管及其模塊,,,2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理,晶閘管的結(jié)構(gòu) 外形有螺栓型和平板型兩種封裝

39、 陽(yáng)極A、陰極K和門(mén)極（控制端）G PNPN四層三端半導(dǎo)體材料構(gòu)成,圖2-8 晶閘管的外形、結(jié)構(gòu)及其電氣符號(hào),,,,,2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理,晶閘管的工作原理 用電路來(lái)說(shuō)明 晶閘管 A：陽(yáng)極 K：負(fù)極 G：控制極 晶閘管承受正向電壓，S斷開(kāi)，燈不亮；晶閘管承受正向電壓，S閉合，燈亮。后S斷開(kāi)，燈亮；晶閘管承受反向電壓，燈滅 總結(jié)條件：,,,圖2-9 晶閘管導(dǎo)通

40、試驗(yàn)電路圖,A,A,A,K,K,K,G,G,G,晶閘管陽(yáng)極和陰極承受正向電壓 控制極加正向電壓，晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極就失去了控制,2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理,從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析 晶閘管可以看作由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成的兩個(gè)晶體管VT1、VT2組合而成 IG IC2 IC1 到晶閘管

41、 導(dǎo)通 導(dǎo)通后，控制極失去作用 晶閘管的陽(yáng)極電流減小到小于 維持電流，晶閘管截止,,圖2-10 晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理,,,,,,,,,2.3.2 晶閘管的主要特性,靜態(tài)特性 晶閘管的陽(yáng)極與陰極間的電壓和它的陽(yáng)極電流間的關(guān)系稱(chēng)為晶閘管的伏安特性 存在轉(zhuǎn)折電壓，在iG=0 時(shí)，對(duì)應(yīng)的最大正向阻斷電壓稱(chēng)為正向轉(zhuǎn)折電壓UFBO（約為1V）

42、 從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)向?qū)顟B(tài)需經(jīng)過(guò)負(fù)阻區(qū) 導(dǎo)通后晶閘管壓降較小 維持電流IH 反向擊穿電壓URBD,圖2-11 晶閘管的伏安特性,,,2.3.2 晶閘管的主要特性,動(dòng)態(tài)特性: 開(kāi)通時(shí)間 ton=td+tr 關(guān)斷時(shí)間 toff=trr+tgr 晶閘管開(kāi)關(guān)時(shí)功耗較大,觸發(fā)脈沖幅值、前沿陡度都會(huì)影響開(kāi)通時(shí)間。幅值愈大，前沿愈陡，開(kāi)通時(shí)間愈短

43、。這樣可降低開(kāi)通損耗，有利于安全運(yùn)行,圖2-12 晶閘管的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程,,,,從導(dǎo)通時(shí)的穩(wěn)態(tài)值下降到零開(kāi)始，到反向恢復(fù)電流再次接近于零,,需維持反向電壓一段時(shí)間，以恢復(fù)正向阻斷能力,,,從門(mén)極加觸發(fā)電流到陽(yáng)極電流上升至穩(wěn)態(tài)值的10%,陽(yáng)極電流從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%,2.3.3 晶閘管的主要參數(shù),晶閘管陽(yáng)極電壓和電流參數(shù) 正向（斷態(tài)）重復(fù)峰值電壓UDRM UDRM是在門(mén)極斷路、結(jié)溫額定時(shí)，

44、允許重復(fù)加在器件上而不會(huì)使其開(kāi)通的正向峰值電壓，也稱(chēng)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓　反向重復(fù)峰值電壓URRM URRM是在門(mén)極斷路、結(jié)溫額定時(shí)，允許重復(fù)加在晶閘管上而不使其反向擊穿的峰值電壓。 通常把UDRM和URRM中的較小值標(biāo)作器件的額定電壓　 通常在選用晶閘管時(shí)，應(yīng)使晶閘管的額定電壓為正常工作電壓峰值的2～3倍。 通態(tài)平均電壓UT UT是在結(jié)溫額定、晶閘管中通

45、過(guò)額定通態(tài)平均電流時(shí)，陽(yáng)極與陰極間的平均電壓值,,,,,,2.3.3 晶閘管的主要參數(shù),晶閘管的動(dòng)態(tài)參數(shù) 斷態(tài)電壓臨界上升率 斷態(tài)電壓臨界上升率是指在結(jié)溫額定和門(mén)極開(kāi)路情況下，不導(dǎo)致從斷態(tài)向通態(tài)轉(zhuǎn)換的最大陽(yáng)極電壓上升率 通態(tài)電流臨界上升率 通態(tài)電流臨界上升率是指在規(guī)定條件下，晶閘管能隨時(shí)通過(guò)的無(wú)有害影響的最大通態(tài)電流上升率 門(mén)極定額參數(shù) 門(mén)極觸發(fā)電流IGT

46、 IGT是在室溫下，陽(yáng)極電壓為直流6V時(shí)使晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)所需的最小門(mén)極電流 門(mén)極觸發(fā)電壓UGT,,,,,,,2.3.3 晶閘管的主要參數(shù),溫度特性參數(shù) 結(jié)溫TJM TJM是晶閘管正常工作時(shí)所能允許的最高結(jié)溫，晶閘管的額定結(jié)溫通常為125℃或150℃ 結(jié)殼熱阻RJC 結(jié)殼熱阻描述了晶閘管每瓦功率損耗導(dǎo)致的內(nèi)部PN結(jié)與晶閘管外殼之間的溫差。該參數(shù)可用于晶閘管的散

47、熱系統(tǒng)設(shè)計(jì),,,,2.3.4 晶閘管的門(mén)極觸發(fā)電路,對(duì)門(mén)極觸發(fā)信號(hào)有如下要求　 門(mén)極電流上升率：觸發(fā)脈沖前沿要陡　　 門(mén)極電流幅值：脈沖前沿的電流幅值較大　　 門(mén)極脈沖信號(hào)寬度：需要門(mén)極脈沖信號(hào)具有一定寬度?！　?門(mén)極脈沖信號(hào)應(yīng)不超過(guò)門(mén)極電壓、電流、功率等最大限定值。 觸發(fā)可靠，抗干擾能力強(qiáng) 典型晶閘管門(mén)極觸發(fā)電路 iB＞0時(shí)晶體管VT導(dǎo)通，電源電壓UD通過(guò)脈沖變壓器Tr傳遞到副邊，經(jīng)VD2、

48、RG觸發(fā)晶閘管,,,圖2-13 典型晶閘管門(mén)極觸發(fā)電路,,2.3.5 晶閘管的派生器件,雙向晶閘管 主電極在正、負(fù)電壓作用下均可用同一門(mén)極觸發(fā)導(dǎo)通 雙向晶閘管門(mén)極加正、負(fù)脈沖都可以觸發(fā) 雙向晶閘管多用于交流調(diào)壓電路（如小型異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速、電加熱電路等）、固態(tài)繼電器（SSR）等電路中 逆導(dǎo)晶閘管 正向特性與普通晶閘管相同，具有開(kāi)通可控性 反向特性與逆導(dǎo)晶閘管承受反向電壓

49、時(shí)具有相同導(dǎo)通特點(diǎn)　 與普通晶閘管相比，逆導(dǎo)晶閘管具有正向壓降小、關(guān)斷時(shí)間短等特點(diǎn)，可用于不需要阻斷反向電壓的電路中。,,,圖2-14 雙向晶閘管的等效電路和電氣符號(hào),圖2-15 逆導(dǎo)晶閘管的等效電路和電氣符號(hào),,2.4 全控型器件,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管　　2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管　　2.4.3 絕緣柵雙極型晶體管　　2.4.4 集成門(mén)極換流晶閘管 2.4.5 智能功率模塊,,2.4

50、 全控型器件?引言,本節(jié)主要介紹門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、集成門(mén)極換流晶閘管（IGCT）、智能功率模塊（IPM）等常用器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性及其主要參數(shù)等內(nèi)容,圖 2-16 全控型器件及其模塊,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,（GTO）是晶閘管的一種派生器件，具有門(mén)極正脈沖信號(hào)觸發(fā)導(dǎo)通、門(mén)極負(fù)脈沖信號(hào)觸發(fā)關(guān)斷的特性 GTO的結(jié)構(gòu) 與普通晶

51、閘管的相同點(diǎn)： P1N1P2N2四層半導(dǎo)體結(jié) 與構(gòu)普通晶閘管的不同點(diǎn)： 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(yáng)極的小GTO元，這些 GTO元的陰極和門(mén)極在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起，共有一個(gè)陽(yáng)極,圖2-17 GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 電氣圖形符號(hào),,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,GTO的工作原理 與普通晶閘管相同： 兩個(gè)晶體管VT1、VT2分別具有共基極電流增益α1和

52、α2，α1+α2=1是器件臨界導(dǎo)通的條件， >1時(shí)導(dǎo)通 ， <1時(shí)關(guān)斷 與普通晶閘管的不同： 設(shè)計(jì)器件時(shí)使得α2較大，這樣晶體管VT2控制靈敏，使得GTO易于關(guān)斷 α1+α2更接近于1，使GTO導(dǎo)通時(shí)接近于臨界飽和，有利于門(mén)極控制關(guān)斷，但會(huì)使導(dǎo)通管壓降增大 每個(gè)GTO元陰極面積很小，使得P2基區(qū)所謂的橫向電阻很小，使從門(mén)極抽出較大的電流成為可能,圖2-18 晶閘管的雙晶體管模型及

53、其工作原理,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,GTO的導(dǎo)通過(guò)程與普通晶閘管是一樣的，有同樣的正反饋過(guò)程，只不過(guò)導(dǎo)通時(shí)飽和程度較淺。 關(guān)斷時(shí)，給門(mén)極加負(fù)脈沖信號(hào)（門(mén)極為負(fù)，陰極為正），門(mén)極出現(xiàn)反向電流，此反向電流將GTO的門(mén)極電流抽出，使其電流減小，α1和α2也同時(shí)下降，以致無(wú)法維持正反饋，從而使GTO關(guān)斷 多元集成結(jié)構(gòu)還使GTO比普通晶閘管開(kāi)通過(guò)程快，承受能力強(qiáng),2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,動(dòng)態(tài)特性 開(kāi)通

54、過(guò)程與普通晶閘管類(lèi)似 關(guān)斷過(guò)程 儲(chǔ)存時(shí)間ts 下降時(shí)間tf 尾部時(shí)間tt 通常tf比ts小得多,而tt比ts要長(zhǎng) 門(mén)極負(fù)脈沖電流幅值越大，前沿越陡，抽走儲(chǔ)存載流子的速度越快，ts就越短。在tt階段保持適當(dāng)?shù)呢?fù)電壓，則可以縮短尾部時(shí)間,圖2-19 GTO的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程電流波形,,,,抽取飽和導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存的大量載流子的時(shí)間,等效晶體管從飽和區(qū)退至放大區(qū)，陽(yáng)極電流逐漸減小

55、的時(shí)間,殘存載流子復(fù)合所需時(shí)間,,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,主要參數(shù) 最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流IATO IATO是標(biāo)稱(chēng)GTO額定電流容量的參數(shù) 門(mén)極關(guān)斷電流IGM IATO與IGM之比稱(chēng)為電流關(guān)斷增益βoff有 開(kāi)通時(shí)間ton 指延遲時(shí)間td與上升時(shí)間tr之和，即ton=td+tr GTO的延遲時(shí)間一般約為1～2s，上升時(shí)間則隨通態(tài)陽(yáng)極電流值的增大而增大 關(guān)斷時(shí)間toff

56、 一般指儲(chǔ)存時(shí)間ts和下降時(shí)間tf之和，而不包括尾部時(shí)間tt GTO的儲(chǔ)存時(shí)間隨陽(yáng)極電流的增大而增大，下降時(shí)間一般<2s GTO是電氣容量最大的全控型器件，但由于GTO驅(qū)動(dòng)電路比較復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率也不高，只有在大容量場(chǎng)合才選用GTO,,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 GTO的開(kāi)通控制與普通晶閘管相似,但對(duì)觸發(fā)脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整個(gè)導(dǎo)通期間施加正門(mén)極電流 GTO關(guān)斷

57、需施加負(fù)門(mén)極電流,對(duì)其幅值和陡度的要求更高，關(guān)斷后還應(yīng)在門(mén)陰極施加約5V的負(fù)偏壓 理想的GTO門(mén)極電壓、電流波形如圖2-20所示。,圖2-20 理想的GTO門(mén)極電壓、電流波形,,2.4.1 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管,典型的直接耦合式GTO驅(qū)動(dòng)電路 高頻電源經(jīng)二極管整流后提供： VD1和C1供+5V VD2、VD3、C2、C3供+15V VD4、C4供-15V 場(chǎng)效應(yīng)晶體管V1開(kāi)通時(shí)，輸出正的增強(qiáng)脈沖；

58、V2開(kāi)通時(shí)輸出正脈沖平頂部分；V2關(guān)斷而V3開(kāi)通時(shí)輸出負(fù)脈沖；V3關(guān)斷后，電阻R3和R4提供門(mén)極負(fù)偏壓,圖2-21 典型的GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管分為結(jié)型和絕緣柵型兩種，但通常主要指絕緣柵型中的MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）。本書(shū)也沿用習(xí)慣說(shuō)法，提及功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管也是指絕緣柵型MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管 （MOSFET）是一種單極型電壓控制器件，通過(guò)柵極電壓

59、來(lái)控制漏極電流。其特點(diǎn)為： 驅(qū)動(dòng)功率小、工作速度快、無(wú)二次擊穿問(wèn)題、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，但其功率容量仍偏小,,,,,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,MOSFET的結(jié)構(gòu) MOSFET的種類(lèi)按導(dǎo)電溝道可分為N溝道和P溝道。3個(gè)引腳，S為源極，G為柵極，D為漏極。每種類(lèi)型又分為耗盡型和增強(qiáng)型兩種 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管主要是增強(qiáng)型，圖2-22（a）即為N溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,,,圖2-22 MOSFET的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符

60、號(hào),,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,MOSFET的工作原理 截止：柵源極間電壓為零時(shí)，漏源極間加正電源，管子截止，P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無(wú)電流流過(guò) 導(dǎo)通： 當(dāng)在柵源極間加正電壓UGS時(shí)，柵極的正電壓會(huì)將其下面P區(qū)中的空穴推開(kāi)，而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。 當(dāng)UGS大于某一電壓UT（稱(chēng)為開(kāi)啟電壓或閾值電壓）時(shí)，柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度，

61、使P型半導(dǎo)體反型為N型而形成反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)消失，漏極和源極在電源作用下形成漏極電流,,,,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,主要特性 轉(zhuǎn)移持性 ID較大時(shí)，ID與UGS的關(guān)系近似線性，曲線的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs，即 輸出特性 包括截止區(qū)、飽和區(qū)、非飽和區(qū) MOSFET工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換 MOSFET漏源極之間存在與之反并聯(lián)的寄生二極管，使用MOSFET時(shí)應(yīng)注意寄生

62、二極管的影響,,,,圖2-23 MOSFET的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,MOSFET內(nèi)寄生有輸入電容，而MOSFET的開(kāi)關(guān)速度與電容充放電有很大關(guān)系，只要降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻，減小時(shí)間常數(shù)，可加快開(kāi)關(guān)速度。 MOSFET只靠多子導(dǎo)電，不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng)，因而關(guān)斷過(guò)程非常迅速，開(kāi)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 MOSFET屬于場(chǎng)控器件，靜態(tài)時(shí)幾乎不

63、需輸入電流；但在開(kāi)關(guān)過(guò)程中需對(duì)輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率,,,,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,主要參數(shù)靜態(tài)特性參數(shù)　 漏極擊穿電壓UDS：指場(chǎng)效應(yīng)管能承受的最高工作電壓，是標(biāo)稱(chēng)MOSFET額定電壓的參數(shù)。通常選UDS為實(shí)際工作電壓的2～3倍?！?漏極直流電流iD和漏極脈沖電流幅值IDM：是標(biāo)稱(chēng)MOSFET額定電流的參數(shù)　 通態(tài)電阻Ron：指在一定柵源電壓下，MOSFET從可變電 阻區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)時(shí)的直流電阻值

64、在一定范圍內(nèi)，Ron將隨著UGS的增加而減小 Ron具有正的溫度系數(shù)，Ron的正溫度系數(shù)特性使得通過(guò)各MOSFET的電流趨于平均，有利于MOSFET并聯(lián)應(yīng)用,,,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,開(kāi)啟電壓UT：漏、源極之間形成導(dǎo)電溝道所需的最小柵源電壓，多為5V左右　柵源擊穿電壓BUGS：保證柵源絕緣不被擊穿的最高電壓，通常為±20V。柵源驅(qū)動(dòng)電壓通常為12～15V 跨導(dǎo)Gfs：在一定漏源電壓下，柵源電

65、壓高低決定了漏極電流大小，跨導(dǎo)反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制能力,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 開(kāi)通時(shí)間ton 上升延遲時(shí)間td(on)與上升時(shí)間tr之和: 關(guān)斷時(shí)間toff 下降延遲時(shí)間td(off)與下降時(shí)間tf之和: MOSFET的開(kāi)關(guān)過(guò)程很快，通常開(kāi)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間都小于1s，因而適合在高頻開(kāi)關(guān)電路中作為開(kāi)關(guān)元件使用　 過(guò)高的可能使MOSFET誤導(dǎo)通，易損壞器件。,,2.4.2

66、 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,功耗與溫度特性參數(shù)　　設(shè)MOSFET開(kāi)關(guān)頻率為f，通過(guò)電流的有效值為I2D，一次開(kāi)通、關(guān)斷損耗分別為Pon、Poff，則有：　　開(kāi)關(guān)損耗： 　　通態(tài)損耗： 　　斷態(tài)損耗: 　　則MOSFET內(nèi)部發(fā)熱功率： 　　使用時(shí)應(yīng)限制器件的功耗，使 并提供良好的散熱條件使器件溫升不超過(guò)額定溫升。 應(yīng)用于高

67、頻開(kāi)關(guān)時(shí)不能忽略開(kāi)關(guān)損耗。,,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,MOSFET允許的最高結(jié)溫TM是確定的，而殼溫與外部散熱條件密切相關(guān)。因此，外部散熱條件決定了MOSFET器件的實(shí)際允許功耗?！　OSFET柵極輸入電阻極大，柵、源極之間的擊穿電壓較低，因此MOSFET容易受到靜電危害。通常在使用時(shí)應(yīng)在柵、源極之間并接電阻。 MOSFET中寄生有一個(gè)反并聯(lián)二極管，使用中有時(shí)需要利用該管進(jìn)行續(xù)流，這時(shí)還要注意這個(gè)二極管的使用特

68、性，該寄生二極管不是快速二極管,2.4.2 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管,柵極驅(qū)動(dòng)電路　　MOSFET是電壓控制型器件，開(kāi)關(guān)過(guò)程中只要對(duì)等效輸入電容充、放電即可。MOSFET的等效輸入電容應(yīng)按其開(kāi)通所需總柵極電荷QG來(lái)計(jì)算?？倴艠O電荷包括柵源電容充電電荷、柵漏電容充電電荷。 等效輸入電容為Cin UGS:柵源電壓 開(kāi)通時(shí)驅(qū)動(dòng)電路提供