电力电子教学课件（华南理工大学）2 电力电子器件2.pdfVIP

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2018-04-18 发布于浙江
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电力电子教学课件（华南理工大学）2 电力电子器件2.pdf

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第2 章电力电子器件 (II) 丘东元目录 2.4 典型全控型器件 2.5 其他新型电力电子器件 2.6 功率集成电路与集成电力电子模块 2 2.4.2 电力晶体管  电力晶体管（Giant Transistor — GTR ，直译为巨型晶体管），是耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor — BJT ）；在电力电子技术的范围内，GTR与BJT这两个名称等效；  20世纪80年代以来，GTR在中、小功率范围内取代晶闸管，但目前又大多被IGBT和电力MOSFET取代。  与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的；  主要特性是耐压高、电流大、开关特性好； 3 GTR的结构和工作原理 +表示高掺杂浓度，-表示低掺杂浓度  三端器件：基极b ，发射极e ，集电极c  采用集成电路工艺将许多这种单元并联而成。 4 GTR的结构和工作原理  一般采用共发射极接法，集电极电流i 与基极电流i 之 c b 比为 ，即GTR的电流放大系数，反映了基极电流对集电极电流的控制能力。  直流电流增益hFE — 在直流工作情况下，集电极电流与基极电流之比。一般可认为  hFE • 单管GTR的值比小功率的晶体管小得多，通常为10左右，采用达林顿接法可有效增大电流增益（可以达到几十至几千倍） 5 GTR的静态特性  共发射极接法时的典型输出特 I 性：截止区、放大区和饱和区； c 区和放大区  在电力电子电路中，GTR工作饱 i 在开关状态，即工作在截止区 b3 i 或饱和区； b2  在开关过程中，即在截止区和 i b1 ib1ib2ib3 饱和区之间过渡时，要经过放截止区大区。 O U ce 图1-16 共发射极接法时GTR的输出特性 6 GTR的动态特性 i 开通过程 b