MOS管IGBT应用比较.pdf

第1章 电力半导体器件 1.1 电力半导体器件种类与特点 1.2 功率二极管 1.3 功率晶体管 1.4 功率场效应管 1.5 绝缘栅极双极型晶体管 1.6 晶闸管 1.7 晶闸管的派生器件 1.8 主要电力半导体器件特性比较 1.1 电力半导体器件种类与特点 1.1.1 半导体器件分类 从功率等级来分类 有微功率器件、小功率器件、大功率器件等等 制造材料分类 有锗管、硅管等等 从导电机理分类 有双极型器件、单极型器件、混合型器件等等 从控制方式来分类 可分为不可控器件、半可控器件和全可控器件三类器件 1.1.2 电力半导体器件使用特点 • 电力半导体器件稳态时通常工作在饱 Ic RL 和导通与截止两种工作状态。 C • 饱和导通时，器件压降很小，而截止 Rb B 时它的漏电流小得可以忽略，这样在 T1 UCE UCC 饱和导通与截止两种工作状态下的损 耗都很小，器件近似于理想的开关 E • 但需要指出的是，电力半导体器件在 开关状态转换过程时并不是瞬时完成 的（所需时间称开关时间），而是要 图1-1：简单的bjt电路 经过一个转换过程（称开关过程） R U 5Ω VCC 50 ， •例如，图1-1所示电路中 L ， 当工作在饱和导通状态时管 U V ≈0.3 T P I U × T ( / ) U10 0R.3≈3U × × W 压降， ， 1 的管耗 ， 截止的漏 CE T C CE1 CC L CE 1 电流 I C 0 ，即截止时的管耗PT 1 ≈ 0 。如果 T 工作在线性放大状态 1 T I U I U I R( × ×) − × 时，设 ，则 的管耗 5 (50 5 5) 75× − × W 。 I A 5 C CE C CC C L C 1 从使用角度出发，主要可从以下五个方面考查电力半导体 器件的性能特点： 导通压降 运行频率 器件容量 耐冲击能力 可靠性 此外，诸如控制功率、可串并联运行的难易程度、价格等 等也是选择电力半导体器件应考虑的因数。 1.1.3 电力半导体器件发展水平 ⎧ ⎪ ⎧普通整流管 ⎪ ⎪ : 3KV , 6KA • 在整流管类 ⎪整流管 快速恢复二极管 : 1.2KV , 450A , 0.25 μs ⎨ ⎪ ⎪肖特基二极管