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文檔簡介
主講人:譚香玲項目四逆變電路任務1認識全控型電力電子器件知識點:電力場效應晶體管一、電力場效應晶體管的結構二、電力場效應晶體管的工作原理三、電力場效應晶體管的基本靜態特性四、電力場效應晶體管的主要參數一、電力場效應晶體管的結構場效應晶體管分為結型和絕緣柵型。電力場效應晶體管通常主要指絕緣柵型中的MOS型,簡稱電力MOSFET。1.特點驅動電路簡單,需要的驅動功率小。
開關速度快,工作頻率高。熱穩定性優于GTR。電流容量小,耐壓低。一、電力場效應晶體管的結構2.種類當柵極電壓為零時漏源極之間就存在導電溝道的稱為耗盡型。MOS場效應晶體管P溝道型耗盡型增強型N溝道型耗盡型增強型電力MOSFET主要是N溝道增強型對于N溝道型器件,柵極電壓大于零時才存在導電溝道稱為增強型。一、電力場效應晶體管的結構4.結構
電力MOSFET內部結構斷面示意圖源極S、漏極D、柵極G
源極和漏極接在N型半導體上
柵極是絕緣的柵極G(Gate)漏極D(Drain)源極S(Source)
電力場效應晶體管的電氣符號二、電力場效應晶體管的工作原理1.截止條件:漏源極間接正向電壓,柵極和源極間電壓為零或負值。原因:P基區與N漂移區間形成的PN結J1反偏,漏源極間無電流流過。柵極G(Gate)漏極D(Drain)源極S(Source)2.導通二、電力場效應晶體管的工作原理條件:
漏源極間接正向電壓,柵極和源極之間加正電壓UGS。原因:柵極的正電壓會將其下面P區中的空穴推開,而將P區中的電子吸引到柵極下面的P區表面。當柵源極間正向電壓大于開啟電壓時,柵極下面P區表面的電子濃度將超過空穴濃度,成為反型層N層,從而使PN結J1消失,漏極和源極導通。3.控制方式用柵極電壓控制漏極電流。三、電力場效應晶體管的基本靜態特性1.轉移特性指漏極電流ID和柵源間電壓UGS之間的關系,反映了輸入電壓和輸出電流的關系。圖2電力MOSFET的轉移特性2.輸出特性三、電力場效應晶體管的基本靜態特性反映漏極電流ID、柵源極間電壓UGS與漏源極間電壓UDS的關系。圖3電力MOSFET的輸出特性工作在開關狀態,即在截止區(關斷狀態)和非飽和區(導通狀態)之間來回轉換。漏源擊穿電壓U(BR)DSS規定了MOS管的電壓定額。漏極連續直流電流ID在最大導通壓降UDs(on)和占空比為100%時,產生的功率損耗使MOS管節點溫度上升到最大值150°C
(外殼溫度為100°C)時的漏極電流。可重復漏極電流幅值Ldm脈沖運行狀態下MOS管漏極最大允許峰值電流。柵源電壓UGS|UGS
|>20V將導致絕緣層擊穿。四、電力場效應晶體管的主要參數電力場效應晶體管結構特點:柵源極電壓(電場)控制漏極電流。柵源極
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