新能源汽车电力电子技术 课件 第6章 车用电路中常用元器件.ppt

2.三极管的放大原理三极管在电子线路中用作放大器件时，发射结外加正向电压，集电结外加反向电压，即发射结正偏，集电结反偏。三极管的电流分配和放大作用称为动态(交流)电流放大倍数。通常在20～200之间。共射极电路的电流放大作用3.三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指各电极之间所加电压和流过电流之间的关系曲线，它能直观全面反映三极管性能的好坏。（1）输入特性曲线?输入特性曲线是指当集电极与发射极之间的电压为某一常数时，基极电流与加在发射结上的电压之间的关系曲线，即常数三极管的输入特性曲线（2）输出特性曲线输出特性曲线是指当三极管的基极电流为某一常数时，集电极电流与加在集电极、发射极之间的电压之间的关系曲线，即︱常数根据三极管的工作状态不同，可将输出特性分为三个区域。A.截止区B.放大区C.饱和区三极管处于放大状态的电路通常为放大电路，而三极管处于截止和饱和状态的电路常称为开关电路。︱三极管的输出特性曲线6.2.5场效应管场效应管(缩写FET）是一种带有PN结的新型半导体器件,场效应管是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。场效应管具有输入阻抗高、制造工艺简单、噪声系数小、热稳定性好及动态范围大等优点，没有二次击穿现象。特别适合做成大规模集成电路，在高频、中频、低频、直流、开关及阻抗变换电路中有广泛应用。1.场效应管的分类场效应管从参与导电的载流子来划分，有电子作为载流子的Ｎ沟道器件和空穴作为载流子的Ｐ沟道器件。从结构来划分，有结型场效应管JFET和绝缘栅场效应管IGFET之分；IGFET也称金属氧化物半导体场效应管MOSFET通常简称MOS场效应管。图6-28Ｎ沟道增强型MOSFET的结构示意图和符号(a)(b)图6-30漏极输出特性曲线和转移特性曲线(a)(b)图6-31Ｎ沟道耗尽型MOSFET的结构示意图特性转移曲线(2)结型场效应管①结型场效应管的结构结型场效应管的结构与绝缘栅场效应管相似,工作机理也相同。结型场效应管的结构如图6-32所示。它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结,形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个Ｐ区即为栅极，Ｎ型硅的一端是漏极，另一端是源极。图6-32结型场效应管的结构（a）漏极输出特性曲线(b)转移特曲线图6-33Ｎ沟道结型场效应管的特性曲线6.2.6晶闸管图6-34晶闸管的外形图6-35晶闸管的内部结构?晶闸管的工作原理晶闸管的工作条件：（1）晶闸管承受反向阳极电压时,不管控制极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。（2）晶闸管承受正向阳极电压时,仅在控制极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。（3）晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论控制极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,控制极失去作用。晶闸管的工作原理（4）晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于0时,晶闸管关断。6.2.7绝缘栅双极型晶体管（IGBT）绝缘栅双极型品体管综合了BJT和MOS的优点,因而具有低导通压降和高输入阻抗的综合优点。IGBT自投入市场以来,已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。当前IGBT工作电压和工作电流的应用水平已分别达到2500～6500V和600～2500A。1.IGBT的结构和符号IGBT也是3端器件,具有栅极G、集电极C和发射极E。图6-39（a）所示为一个IGBN的内部结构图，由N沟道场效应管与双极型晶体管组合而成的IGBT的基本结构图6-39（b）所示为IGBN的电路符号。（a）（b）图6-39IGBN的内部结构、电路符号（a）IGBN的内部结构（b）IGBN的电路符号