图解三极管原理及区别_电子元器件基础知识

功率二极管(DIODE)

电气符号:

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电气符号

特性:单向导电性

伏安特性:

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伏安特性

2.晶闸管(SCR)

电气符号:

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内部结构:

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内部结构

伏安特性:

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开通条件:

阳极和阴极间承受正向电压时,在门极和阴极间也

加正向电压。

当阳极电流上升到掣住电流后,门极电压信号即失去作用,若撤去门极信号,晶闸管可继续导通;

(掣住电流是使晶闸管由关断到导通的最小电流)

关断条件:

使晶闸管阳极电流IA小于维持电流IH

(维持电流IH是保持晶闸管导通的最小电流)

3.门极可关断晶闸管(GTO)

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GTO是一种多元功率集成器件,它是由十几个甚至数百个共阳极的小GTO元组成。

缺点:

驱动功率大,驱动电路复杂;

工作频率不够高,一般在10KHz以下。

优点:

电压、电流容量较大,可达到6000V、6000A。

多应用于大功率高压变频器

伏安特性:与SCR的特性相似。

导通与关断条件:导通条件与SCR相同,但关断时门极需要负脉冲。

4.电力晶体管(GTR)

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内部结构:与普通的极结型晶体管类似

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目前GTR的应用一般被GTR耐冲击能力差,易受二次击穿损坏。

IGBT所替代。

工作状态:GTR作为开关器件,应在截止(关)和饱和(开)两种状态之间交替。

5.电力场效应晶体管(MOSFET)

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转移特性:

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转移特性

导通条件:

uDS加正压,且

uGS﹥UGS(th))(开启电压)

6.绝缘栅双极晶体管(IGBT)

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等效电路:

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等效电路

输出特性:

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输出特性

驱动功率小

开关速度快

电流容量大,耐压高

uCE加正压,且

uGE﹥UGE(th))(开启电压)

7.集成门极换流晶闸管(IGCT)

IGCT是GTO的派生器件,其基本结构在GTO的基础进行了改进,如特殊的环状门极、与管芯集成在一起的门极驱动电路等等。

使IGCT不仅具有与GTO相当的容量,而且具有优良的开通和关断能力。

目前,4000A、4500V及5500V的IGCT已研制成功。在大容量变频电路中,IGCT被广泛应用。

8.智能功率模块(IPM)

IPM是将大功率开关器件和驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内,是电力集成电路的一种。

优点:高度集成化、结构紧凑,避免了由于分布参数、保护延迟所带来的一系列技术难题。适合逆变器高频化发展方向的需要。

目前,IPM一般以IGBT为基本功率开关元件,构成单相或三相逆变器的专用功能模块,在中小容量变频器中广泛应用。