第章全控型電力電子器件

第二章全控型電力電子器件GTO——門極可關(guān)斷晶閘管GTR——電力晶體管P-MOSFET——電力場效應(yīng)晶體管IGBT——絕緣柵雙極晶體管模塊IGBT1.1什么是電力電子技術(shù)-電力電子器件開關(guān)器件——IGCT＝驅(qū)動電路＋GCT4kA/4.5kVIGCT663A/4.5kVIGCTGCT分解部件1.1什么是電力電子技術(shù)-開關(guān)器件第一節(jié)門極可關(guān)斷（GTO）晶閘管門極可關(guān)斷晶閘管具有普通晶閘管的全部特性，如耐壓高（工作電壓可高達(dá)6000V）、電流大（電流可達(dá)6000A）以及造價便宜等。

GTO廣泛應(yīng)用于電力機(jī)車的逆變器和大功率的直流斬波器中。GTO與普通晶閘管類似，都是PNPN四層半導(dǎo)體器件，有陽極A、陰極K和門極G三個電極，但內(nèi)部包含著數(shù)百個共陽極的小GTO單元。它的結(jié)構(gòu)、等效電路和電氣符號如圖2－1所示。圖2－1門極可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)、等效電路和電氣符號2.導(dǎo)通關(guān)斷條件GTO的工作原理與普通晶閘管相似。GTO觸發(fā)導(dǎo)通的條件是：當(dāng)它的陽極與陰極之間承受正向電壓，門極與陰極間加正脈沖信號可以使元件導(dǎo)通。普通晶閘管導(dǎo)通時處于深度飽和狀態(tài)，切斷門極電流無法使其關(guān)斷；但GTO采取了特殊工藝，使管子導(dǎo)通后處于接近臨界飽和狀態(tài)，可用門極與陰極間加負(fù)脈沖信號破壞臨界狀態(tài)使其關(guān)斷。因此，GTO是全控型雙極型器件。GTO導(dǎo)通壓降較大，一般為2～3V，門極觸發(fā)電流較大，所以GTO的導(dǎo)通功耗與門極功耗均較普通晶閘管大。導(dǎo)通：同晶閘管，陽極與陰極之間承受正向電壓，門極與陰極間加正脈沖信號關(guān)斷：門極加上足夠大的負(fù)脈沖電流3.特點全控型容量大

off較小電流控制型電流關(guān)斷增益off：最大可關(guān)斷陽極電流與門極負(fù)脈沖電流最大值IGM之比稱為電流關(guān)斷增益1000A的GTO關(guān)斷時門極負(fù)脈沖電流峰值要200A。四、GTO的主要參數(shù)GTO的主要參數(shù)有最大可關(guān)斷陽極電流IATO和關(guān)斷增益βoff。IATO也就是管子的銘牌電流。GTO的陽極電流不能過大，在使用中必須小于最大可關(guān)斷陽極電流IATO

，否則破壞GTO的臨界導(dǎo)通條件，導(dǎo)致門極關(guān)斷失敗。關(guān)斷增益βq為最大可關(guān)斷陽極電流IATO與門極負(fù)電流最大值IGM之比，即是用來反映GTO關(guān)斷能力的。βoff

一般較小，只有3～5，這是GTO的一個主要缺點。因為使GTO關(guān)斷的門極負(fù)電流比較大，約為陽極電流的1/5左右，所以要求觸發(fā)驅(qū)動電路要采用高幅值的窄脈沖以減少關(guān)斷所需的能量。第二節(jié)GTR——電力晶體管大功率晶體管又可稱為電力晶體管（GiantTRansistor）,簡稱GTR，通常指耗散功率（或輸出功率）1W以上的晶體管。GTR的電氣符號與普通晶體管相同。圖4-5所示為某晶體管廠生產(chǎn)的1300系列GTR的外觀，它是一種雙極型大功率高反壓晶體管，具有自關(guān)斷能力，控制方便，開關(guān)時間短，高頻特性好，價格低廉。目前GTR的容量已達(dá)400A/1200V、1000A/400V，工作頻率可達(dá)5kHz，模塊容量可達(dá)1000A/1800V，頻率為30kHz，因此也可被用于不停電電源、中頻電源和交流電機(jī)調(diào)速等電力變流裝置中。1．電力晶體管的結(jié)構(gòu)

GTR與普通晶體管有著相似的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作特性，都是三層半導(dǎo)體兩個PN結(jié)的三端器件，也有PNP和NPN之分，但大多采用NPN型。圖1-19所示是NPN型晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，大多數(shù)GTR是采用三重擴(kuò)散法制成的，或者是在集電極高摻雜的N+硅襯底上用外延生長法生長一層N漂移層，然后在上面擴(kuò)散P基區(qū)，接著擴(kuò)散摻雜N+的發(fā)射區(qū)。

1.單管GTR

單管GTR的基本工作原理與晶體管相同符號也相同。作為大功率開關(guān)管應(yīng)用時，GTR工作在截止和導(dǎo)通兩種狀態(tài)。主要特性是耐壓高、電流大、開關(guān)特性好2．達(dá)林頓GTR單管GTR的電流增益低，將給基極驅(qū)動電路造成負(fù)擔(dān)。達(dá)林頓結(jié)構(gòu)是提高電流增益一種有效方式。達(dá)林頓結(jié)構(gòu)由兩個或多個晶體管復(fù)合而成，可以是PNP型也可以是NPN型，其性質(zhì)由驅(qū)動管來決定達(dá)林頓GTR的開關(guān)速度慢，損耗大

3．GTR模塊將GTR管芯、穩(wěn)定電阻、加速二極管、續(xù)流二極管等組裝成一個單元，然后根據(jù)不同用途將幾個單元電路組裝在一個外殼之內(nèi)構(gòu)成GTR模塊。目前生產(chǎn)的GTR模塊可將多達(dá)6個互相絕緣的單元電路做在同一模塊內(nèi)，可很方便地組成三相橋式電路。

3.GT撿R的二盾次擊犯穿現(xiàn)信象二次笨擊穿沈是GT琴R突然盞損壞航的主算要原價因之嗎一，所是它艦在使膀用中必最大衣的弱編點。二次那擊穿侍現(xiàn)象若可以婦用圖1-宰20來說搖明。處于羽工作值狀態(tài)奔的GT宴R，當(dāng)估其集演電極蝦反偏特電壓UCE逐漸村增加愿到最大率電壓BUCE完O時，耍集電別極電挪流IC急劇底增大樹，出現(xiàn)臂擊穿喪現(xiàn)象,但此盒時集償電結(jié)秧的電牽壓基飾本保別持不觸變，州這叫價一次溪擊穿跳。這一暴擊穿厘可用身外接況串聯(lián)段電阻喪的辦誤法加冷以控鈴制，疲只要危進(jìn)入屋擊穿而區(qū)的摧時間鋪不長劉，一要般不乓會引禍起晶婦體管絮的特葵性變末壞。租但是蒜，一慮次擊抄穿出第現(xiàn)后逢若繼少續(xù)增槐大偏厘壓UCE，而漢外接妹限流悶電阻抬又不袋變，則當(dāng)IC上升柿到某鉛一數(shù)六值時助，UCE突然爐下降摔，而IC繼續(xù)逗增大鄙（負(fù)掛阻效于應(yīng)）炊，這洲時進(jìn)渠入低說壓大鴨電流嬸段，在極位短的寧時間認(rèn)內(nèi)，鋼將使友器件蓋內(nèi)出冷現(xiàn)明潤顯的徒電流荷集中丹和過熟熱點摘，導(dǎo)夕致管子信被燒貞壞，終這個掘現(xiàn)象予稱為捏二次王擊穿吵。為蟲了防夏止發(fā)累生二衰次擊掩穿，憐重要微的是淡保證GT醬R開關(guān)浪過程濕中的寨瞬時皂功率鳥不要蠟超過拐集電艱極最肺大耗就散功作率PCM。一付般說消來，授工作嘆在正隱常開茶關(guān)狀戚態(tài)的GT彩R是不熔會發(fā)博生二稍次擊竭穿現(xiàn)相象的乘。一次學(xué)擊穿集電狹極電汪壓升悉高至塘擊穿赴電壓寨時，Ic迅速瞧增大幣，出紋現(xiàn)雪幸崩擊那穿驅(qū)。只要Ic不超取過限登度，GT蛇R一般翼不會再損壞德，工杏作特歷性也翼不變至。二次桿擊穿一次峰擊穿錯發(fā)生色時Ic增大穿到某賣個臨勾界點靜時會李突然級急劇也上升罩，并混伴隨翠電壓候的陡胞然下抬降。常常沃立即跑導(dǎo)致賞器件券的永榆久損評壞，慣或者腦工作讀特性選明顯容衰變多。二次鹿擊穿影示意執(zhí)圖安全受工作尼區(qū)安全陵工作懷區(qū)SO歲A（Sa梳fe李O悠pe涌ra楊ti摔on跳A甘re虧a）是林指在遣輸出做特性脖曲線必圖上GT口R能夠報安全位運行嗎的電絡(luò)流電飛壓的推極限嚴(yán)范圍碌，它受丸到GT腸R的直柄流極蓮限參神數(shù)IC重M、PC姐M、電房誠壓容洲量BＵCE肆O及二抗次擊動穿等影問題吳的限脖制，海并由粥這四氧條限叼制界吵線所涉圍成顆，如終下圖靜所示緒，陰影穴部分爺即為SO圖A。防止墻二次誰擊穿來，采乞用保聞護(hù)電浸路，偶同時賽考慮源器件疾的安序全裕觀量，碌盡量嘴使GT牌R工作主在安密全工擠作區(qū)乳。4.名特點全控棋型，妹電流婦控制落型二次哥擊穿叛（工種作時幫要防龜止）中大梁容量招，開刑關(guān)頻梅率較番低第三貿(mào)節(jié)功率場效痕應(yīng)晶蛇體管（P-MO舉SF場ET）G：柵極D：漏極S：源極電力MO黃SF厚ET的結(jié)承構(gòu)和吸電氣股圖形昆符號a)內(nèi)部誼結(jié)構(gòu)凈斷面愿示意樣圖b)電氣木圖形鉛符號電力黨場效宴應(yīng)晶亮體管1）分哈為結(jié)頃型場感效應(yīng)險管簡原稱JF撐ET）和絕省緣柵枝金屬-氧化尺物-半導(dǎo)擴(kuò)體場基效應(yīng)謊管（態(tài)簡稱MO年SF哪ET）。2）通常恒指絕蛋緣柵忠型中貸的MO畫S型，渾簡稱賞電力MO您SF神ET。3）4）特守點：輸入穩(wěn)阻抗啊高(可達(dá)40做MΩ以上)、開食關(guān)速構(gòu)度快蹲，工嚴(yán)作頻垂率高(開關(guān)孩頻率佳可達(dá)10睛00磨kH已z)、驅(qū)動腥電路加簡單陳，需劉要的躲驅(qū)動蘋功率想小、丸熱穩(wěn)勝定性趙好、達(dá)無二袖次擊去穿問叢題、虧安全沃工作椅區(qū)(S憲OA臺)寬；電流痛容量伸小，統(tǒng)耐壓跟低，標(biāo)一般嚴(yán)只適棍用功支率不陶超過10究kW的電把力電它子裝憤置。N溝道P溝道電力MOSFET耗盡型：增強(qiáng)型:耗盡型增強(qiáng)型當(dāng)柵極電壓為零時漏源極之間就存在導(dǎo)電溝道；對于N（P）溝道器件,柵極電壓大于（小于）零時才存在導(dǎo)電溝道第2章電力怎場效補(bǔ)應(yīng)管贊及其母工作單原理VD尼MO辰S的漏菜極電抗流ID受控列于柵借壓UGS；圖1.辰6.異1糊N溝道VD振MO棄S管元胞結(jié)虎構(gòu)與玻電氣仇符號2、電透力場視效應(yīng)間管的段工作度原理（1）截咳止：柵源留電壓UGS≤0或0＜UGS≤UT(UT為開隊啟電籍壓，殼又叫恢閾值無電壓)；（2）導(dǎo)債通：UGS＞UT時，角加至死漏極怕電壓UDS＞0；（3）漏極宜電流ID：第2章電力濱場效護(hù)應(yīng)晶具體管賠的特量性與之主要乳參數(shù)在不汗同的UGS下，降漏極摸電流ID與漏已極電派壓UDS間的零關(guān)系撈曲線儉族稱料為VD葡MO釀S的輸吉出特私性曲非線商。如束圖2.或6.勵2所示扣，它攔可以伯分為柳四個狀區(qū)域拼：1）截名止區(qū)義：當(dāng)UGS＜UT(UT的典蜜型值為2~托4V示)時；2）線卵性(導(dǎo)通)區(qū)：當(dāng)UGS＞UT且UDS很小侵時，ID和UGS幾乎君成線性初關(guān)系目。又絕叫歐淚姆工垂作區(qū)謎；3）飽毀和區(qū)(又叫芹有源條區(qū))：在UGS＞UT時，且隨敬著UDS的增冠大，ID幾乎歌不變;4）雪縫崩區(qū)椒：當(dāng)UGS＞UT，且UDS增大究到一屆定值織時；1、靜轟態(tài)輸惡出特標(biāo)性圖1.樓6.慮2討V疑DM錘OS管的也輸出固特性第2章2.臟4、絕裁緣柵看雙極病型晶武體管IG減BT：絕緣藝柵雙靜極型珍晶體郵管(I孕ns咐ul哀at起ed綁G恰at盾e所Bi平po片la壺r煉Tr羞an蛇si始st息or跟)。兼具舍功率MO處SF顧ET高速開關(guān)溉特性咱和GT街R的低導(dǎo)壤通壓妙降特性陳兩者赴優(yōu)點胖的一混種復(fù)突合器浴件。IG醬BT于19男82年開蠢始研繡制，19居86年投統(tǒng)產(chǎn)，自是發(fā)似展最盛快而蝦且很啊有前寧途的絕一種螺混合稍型器跟件。目前IG眨BT產(chǎn)品梢已系峰列化謠，最廚大電麻流容妨量達(dá)18完00剪A，最高單電壓隔等級事達(dá)45嫩00求V，工作旗頻率閱達(dá)50借kH薯Z。在電忍機(jī)控快制、臨中頻載電源先、各吸種開準(zhǔn)關(guān)電架源以憶及其瞇它高糖速低蹈損耗知的中海小功送率領(lǐng)道域，IG公BT取代脫了GT棕R和一屈部分MO色SF曬ET的市脾場。第2章2.堂4.葵1絕緣蹄柵雙撒極型凝晶體灣管遷及其丹工作福原理1.絲式IG折BT的結(jié)坑構(gòu)IG游BT的結(jié)窮構(gòu)如艙圖1.穩(wěn)7.北1(陸a)所示碰。簡化茫等效庫電路薦如圖1.剖7.酒1(爆b)所示敗。電氣向符號徒如圖1.閉7.談1（c）所示它是福在VD貿(mào)MO失S管結(jié)塘構(gòu)的駱基礎(chǔ)主上再錦增加壩一個P+層，偏形成顛了一相個大仇面積汪的P+稿N結(jié)J1，和其暴它結(jié)J2、J3一起棚構(gòu)成案了一粗個相坐當(dāng)于葬由VD垂MO棚S驅(qū)動用的厚突基區(qū)PN狹P型GT曠R;IG海BT有三澇個電安極:集電齊極Ｃ昆、發(fā)登射極斗Ｅ和拿柵極懂Ｇ;圖2.站4.飼1演I畏GB盜T的結(jié)攜構(gòu)、框簡化腿等效電命路與電暮氣符尿號第2章1.鳥結(jié)銜構(gòu)復(fù)合扒結(jié)構(gòu)益（=MO須SF符ET+GT勸R）柵極集電鋼極發(fā)射變極2.塵4.驚2緣柵留雙極拳型晶羞體管腿的特衫性荷與里主要填參數(shù)（1）IG間BT的伏冤安特縮慧性（很如圖a)反映始在一木定的宏柵極饅一發(fā)四射極廉電壓UGE下器均件的彩輸出孫端電粒壓UCE與電聽流Ic的關(guān)掛系。IG揪BT的伏各安特配性分響為:截止庸區(qū)、閘有源飲放大銜區(qū)、緒飽和顆區(qū)和乘擊穿戀區(qū)。圖1.遼7.戰(zhàn)2爽I主GB擾T的伏殘安特彩性和榜轉(zhuǎn)移仍特性1、IG款BT的伏必安特招性和蒙轉(zhuǎn)移鏡特性第2章UGE>UGE里(T材H)(開啟羅電壓,一般梨為3～6V生)；其輸匪出電國流Ic與驅(qū)諸動電獎壓UGE基本潑呈線壞性關(guān)測系；圖2.窄4.野2拉I放GB門T的伏徐安特性和層轉(zhuǎn)移月特性2.慕4.延2緣柵居雙極可型晶朋體管剃的特糾性敏與主身要參蛋數(shù)1、IG急BT的伏混安特陜性和飯轉(zhuǎn)移臂特性（2）IG贈BT的轉(zhuǎn)蔥移特鬧性曲餓線（霜如圖b）IG怪BT關(guān)斷附：IG搜BT開通標(biāo)：UGE<UGE猛(T結(jié)H)；第2章3.馳特點(1棄)開關(guān)鴨速度賣高，為開關(guān)哲損耗鑰小。己在電戴壓10磨00駱V以上勢時，兼開關(guān)妻損耗都只有GT駛R的1/天10，與紫電力MO苗SF川ET相當(dāng)街。(2僑)相同疼電壓穴和電忘流定配額時灘，安宰全工研作區(qū)訓(xùn)比GT局R大，犧且具倡有耐喝脈沖惑電流失沖擊新能力江。(3其)通態(tài)悔壓降謎比VD胞MO畜SF精ET低，紫特別傳是在蛾電流塘較大拾的區(qū)夠域。(4稱)輸入值阻抗透高，窄輸入呀特性鋒與MO藏SF和ET類似源。(5幟)與MO要SF稍ET和GT掃R相比武，耐撓壓和皂通流趴能力彈還可陸以進(jìn)森一步枝提高雪，同鈔時保姥持開心關(guān)頻塌率高階的特第五慕節(jié)：像其他笛新型睛電力殃電子帆器件SI籮T—被—靜電系感應(yīng)鳳晶體瓣管SI捉TH新——靜電精感應(yīng)繁晶閘志管MC喉T—電—M持OS控制鞏晶閘刑管IG姿CT蘭——集成斗門極科換流迫晶閘臉管IP放C嗎——功率矩模塊農(nóng)與功左率集星成電擊路2.后5靜電壟感應(yīng)怎晶體閉管（SI肆T）它是透一種渡多子瀉導(dǎo)電偵的單鐮極型去器件示，具朝有輸煉出功網(wǎng)率大鹿、輸什入阻奏抗高腥、開雨關(guān)特腥性好胡、熱雪穩(wěn)定木性好父、抗蛾輻射住能力蘆強(qiáng)等隆優(yōu)點尾；廣泛床用于悉高頻恭感應(yīng)衫加熱拳設(shè)備(例如20劇0k順Hz、20每0k剖W的高癥頻感鳳應(yīng)加敬熱電蓮源)。并嘗適用駛于高遠(yuǎn)音質(zhì)項音頻女放大瞇器、大大功玻率中光頻廣溜播發(fā)拴射機(jī)廣、電傷視發(fā)豪射機(jī)煌、差蓋轉(zhuǎn)機(jī)堤微波厚以及除空間假技術(shù)京等領(lǐng)討域。第2章1、SI恒T的工柳作原垂理1）結(jié)滅構(gòu)：SI褲T為三層報結(jié)構(gòu)，其鄉(xiāng)豐元胞良結(jié)構(gòu)耀圖如贊圖2.英5.淺1(托a)所示罰，其默三個外電極英分別稠為柵極G，漏極D和源敢極S。其表輕示符貿(mào)號如串圖2.叼5.戀1異(b宮)所示啞。2）分獸類：SI稼T分N溝道獻(xiàn)、P溝道兩種紹，箭穿頭向坑外的究為N─衫SI即T，箭頭近向內(nèi)使的為P─韻SI督T。3）導(dǎo)通箏、關(guān)廢斷：SI吵T為常衛(wèi)開器替件，揪即柵企源電妨壓為得零時鏡，兩較柵極然之間建的導(dǎo)弊電溝痰道使喇漏極D-膛S之間濁的導(dǎo)漿通。觀則SI貍T導(dǎo)通；當(dāng)陳加上救負(fù)柵墻源電齊壓UGS時，紗柵源純間PN結(jié)產(chǎn)劉生耗頌盡層校。隨蘭著負(fù)慮偏壓UGS的增豬加，金其耗于盡層熟加寬洗，漏遙源間側(cè)導(dǎo)電凱溝道僵變窄吐。當(dāng)UGS=UP(夾斷瞞電壓)時，菜導(dǎo)電嘴溝道灣被耗械盡層康所夾唯斷，SI舊T關(guān)斷。2.風(fēng)5.子1靜電挪感應(yīng)蘇晶體嗽管（SI累T）SI鏟T的漏絕極電事流ID不但鐵受柵優(yōu)極電干壓UGS控制霞，同奶時還克受漏挺極電凡壓UDS控制兆。圖2.貧5.區(qū)1掩S漂IT的結(jié)桑構(gòu)及窗其符腎號第2章2、SI午T的特詞性靜態(tài)離伏安先特性搖曲線很（N溝道SI瓣T）：當(dāng)柵潑源電棵壓UGS一定庸時，怪隨著冊漏源蒙電壓UD志S的增嗽加，濃漏極釀電流ID也線塘性增足加，草其大歇小由SI粘T的通采態(tài)電緞阻所讓決定逃；SI糕T采用垂直達(dá)導(dǎo)電跳結(jié)構(gòu),其導(dǎo)括電溝娘道短辟而寬,適應(yīng)狠于高翁電壓,大電捆流的個場合存；SI婆T的漏值極電謊流具皇有負(fù)溫災(zāi)度系點數(shù),可避局免因緊溫度皆升高剝而引撐起的備惡性蜘循環(huán)吐；2.辦5.隙1靜電喂感應(yīng)君晶體乘管（SI馳T）圖2.孝5.電2偶N-忠SI先T靜態(tài)伏安聾特性季曲線第2章SI喉T的漏褲極電領(lǐng)流通胡路上投不存嫩在PN結(jié),一般鄭不會窄發(fā)生仔熱不絹穩(wěn)定精性和侮二次滴擊穿秧現(xiàn)象,其安全療工作門區(qū)范圍釀較寬我；SI路T是短棗溝道乒多子塌器件,無電蛾荷積窄累效配應(yīng),它的籍開關(guān)勻速度茫相當(dāng)秧快,適應(yīng)策于高疲頻場道合；SI普T的柵極脆驅(qū)動乎電路訪比較吧簡單：關(guān)搜斷SI從T需加握數(shù)十隸伏的騾負(fù)柵呀壓-UGS,使SI閘T導(dǎo)通辨，也嶼可以鴉加5～6V的正燃柵偏老壓+UGS,以降并低器僚件通左態(tài)壓服降；缺點躍：柵極渠不加冶信號蘿時導(dǎo)停通，陽加負(fù)房誠偏壓繩時關(guān)查斷，駕稱為躲正常愁導(dǎo)通租型器襖件，群使用睡不太鞋方便蛙。通態(tài)粥電阻舒較大序，通汽態(tài)損萬耗也司大，啊因而依還未磁在大頸多數(shù)棋電力給電子照設(shè)備智中得伴到廣具泛應(yīng)汁用。2.威5.栽1靜電昏感應(yīng)承晶體務(wù)管（SI指T）2、SI定T的特創(chuàng)性圖2.屯5.剪3圓SI流T的安全茫工作便區(qū)第2章2.殊5.缸2靜電笨感應(yīng)故晶閘旬管（SI過TH）它自19誰72年開值始研賊制并負(fù)生產(chǎn)；優(yōu)點爽：與GT眼O相比碼，SI頓TH的通態(tài)嬸電阻數(shù)小、黑通態(tài)戰(zhàn)壓降御低、芹損耗映小、烤開關(guān)勉速度分快、襯及耐淘壓高昏等；應(yīng)用算：應(yīng)用助在直罰流調(diào)炎速系缺統(tǒng)，訓(xùn)高頻窮加熱承電源藏和開久關(guān)電惹源等偵領(lǐng)域萄；缺點渴：SI圣TH制造運工藝調(diào)復(fù)雜銳，成嫂本高應(yīng)；第2章1、SI劍TH的工餡作原從理1）結(jié)即構(gòu)：在SI撓T的結(jié)益構(gòu)的役基礎(chǔ)動上再徒增加鐵一個P+層即填形成褲了SI始TH的元地胞結(jié)喘構(gòu)，洞如圖2.悉5.皆4(追a)。2）三極濟(jì)：陽極A、陰極甩、柵蹤蝶極G，3）工央作原齒理：柵極轟開路伯，在印陽極畫和陰驅(qū)極之公間加蛛正向民電壓禁，有臨電流榜流過SI鑰TH；在柵錯極G和陰活極K之間兼加負(fù)妖電壓兼，G-掃K之間PN結(jié)反動偏，潤在兩念個柵勞極區(qū)逆之間票的導(dǎo)涂電溝避道中獻(xiàn)出現(xiàn)叛耗盡唯層，A-遺K間電指流被予夾斷遠(yuǎn)，SI殘TH關(guān)斷律；柵極浙所加扎的負(fù)傭偏壓蹈越高待，可袍關(guān)斷葵的陰麻極電蜜流也帝越大街。2.互5.載2靜電塊感應(yīng)姻晶閘綁管（SI武TH）圖2.常5.城4捉SI極TH元胞結(jié)構(gòu)煮其及乒符號第2章特性鹿曲線創(chuàng)的正被向偏宜置部扭分與SI道T相似爽。柵感極負(fù)簡壓-UGK可控鮮制陽透極電集流關(guān)驅(qū)斷，確已關(guān)披斷的SI顏TH，A-段K間只世有很鮮小的鍛漏電丙流存捎在。SI威TH為場垃控少擠子器雀件，晝其動歪態(tài)特六性比GT怖O優(yōu)越賢。SI己TH的電甲導(dǎo)調(diào)臟制作鳥用使偏它比SI題T的通階態(tài)電巨阻小詠、壓挽降低刻、電洲流大穿，但牧因器封件內(nèi)懇有大舟量的于存儲客電荷謠，所以閥它的勢關(guān)斷特時間勾比SI于T要長繭、工胸作頻乘率要凡低。2.窮5.始2靜電牌感應(yīng)北晶閘雙管（SI億TH）圖2.倘5.熄5斥SI薯TH的伏安逆特性家曲線2、SI撿TH的特嗎性：靜態(tài)排伏安扯特性軍曲線斜（圖2.螞5.唇5）：第2章2.宜5.饞3咬MO嚴(yán)S控制泡晶閘感管（MC駱T）MC久T自20世紀(jì)80年代千末問湊世，拋已生繡產(chǎn)出30錯0A擁/2榴00新0V、10可00禿A/皆10戶00成V的器津件；結(jié)構(gòu)判：是晶魯閘管SC茅R和場諒效應(yīng)夏管MO然SF嘗ET復(fù)合瘋而成免的新贏型器乓件，堤其主導(dǎo)嗎元件是SC嘆R，控制窩元件是MO芽SF裕ET；特點億：耐高壇電壓泉、大鬧電流吊、通煩態(tài)壓戴降低經(jīng)、輸釣入阻仿抗高染、驅(qū)攜動功宗率小局、開懸關(guān)速劣度高妹；第2章1）結(jié)孝構(gòu)：MC猴T是在SC肯R結(jié)構(gòu)視中集覺成一尼對MO伐SF更ET構(gòu)成桂的，衫通過MO壇SF反ET來控致制SC表R的導(dǎo)通和關(guān)斷。使MC取T導(dǎo)通析的MO豪SF朝ET稱為ON手-F辦ET，使MC殲T關(guān)斷括的MO更SF攜ET稱為OF孤F-索FE芽T。MC猛T的元志胞有置兩種垮結(jié)構(gòu)刃類型描，一攻種為N-守MC心T，另一受種為P-民MC極T。三個電極稱為統(tǒng)柵極G、陽極A和陰芝極K。圖1.拉8.秧6中(a痛)為P-說MC誓T的典胃型結(jié)檢構(gòu)，槐圖(b朋)為其轎等效特電路慨，圖(c參)是它卷的表貴示符劃號(N劫-M些CT的表叉示符涉號箭酸頭反需向)。對于N-棕MC各T管，妥要將姻圖1.濫8.芝6中各參區(qū)的更半導(dǎo)屆體材園料用頌相反遼類型松的半絨導(dǎo)體仿材料舊代替墨，并葬將上閃方的仰陽極鄰變?yōu)樗帢O茶，而買下方叛的陰鬼極變蠢為陽霞極。2.清5.臥3挺MO扒S控制鴉晶閘扭管（MC餐T）圖2.森5恐P-持MC早T的結(jié)房誠構(gòu)、密等效冒電路掉和符誤號1、MC卸T的工交作原破理第2章控制戒信號嬸：用雙匪柵極輝控制愈，柵怠極信吊號以印陽極畜為基噴準(zhǔn)；導(dǎo)通款：當(dāng)柵培極相究對于腳陽極棒加負(fù)認(rèn)脈沖慚電壓哈時，ON晝-F紹ET導(dǎo)通址，其擁漏極滔電流士使NP選N晶體墾管導(dǎo)進(jìn)通。NP室N晶體圈管的麥導(dǎo)通磚又使PN察P晶體道管導(dǎo)小通且脂形成伍正反旅饋觸鼓發(fā)過幕程，必最后六導(dǎo)致MC鋸T導(dǎo)通總；關(guān)斷桐：當(dāng)柵膚極相之對于衰陽極分施加撤正脈租沖電默壓時喂，OF胸F-贊FE烈T導(dǎo)通偉，PN梅P晶體艇管基授極電國流中言斷,密P紗NP晶體剃管中嶺電流僵的中銹斷破黎壞了弱使MC鄭T導(dǎo)通慨的正攏反饋肥過程隸，于克是MC裕T被關(guān)受斷。其中董：1）導(dǎo)閱通的MC葛T中晶這閘管柔流過護(hù)主電上流，念而觸每發(fā)通賣道只相維持測很小駛的觸考發(fā)電壘流。2）使P-冒MC耗T觸發(fā)銳導(dǎo)通疾的柵兇極相膏對陽類極的純負(fù)脈愛沖幅纏度一蒙般為-5～-1斑5V，使其研關(guān)斷圈的柵彎極相劇對于居陽極船的正同脈沖迫電壓塘幅度散一般定為+1興0V。對于N-勿MC聯(lián)T管蝴，其斥工作粱原理葵剛好哀相反鉆。2.騙5.江3胳MO惹S控制陜晶閘持管（MC念T）圖1.幸8.憂6塘P-農(nóng)MC塘T的結(jié)掌構(gòu)、等效奮電路圖和符陰號2）工期作原著理(按P-判MC第T分析)第2章(1奇)阻斷集電壓走高(達(dá)30岡00焦V)、峰值碧電流屑大(達(dá)10返00燃A)、最大初可關(guān)筋斷電平流密他度為60答00納A／cm2;(2份)通態(tài)畏壓降林小(為IG撐BT的1／3，約2.敵1V雞);(3求)開關(guān)利速度身快、兔損耗甩小，墊工作脈頻率組可達(dá)20洞kH溪z;(4弊)極高叔的du／dt和di／dt耐量(d朝u/雪d病t耐量旗達(dá)20你kV藥/μ滲s，di曲/丙dt耐量霉達(dá)2k自A/勺μs駕);(5基)工作榴允許凳溫度推高(達(dá)20羞0℃以上);(6文)驅(qū)動津電路鋒簡單;2.獸5.溉3杜MO干S控制厘晶閘因管（MC儲T）2、MC廢T的特掌性（兼爺有MO來S器件迷和雙辰極型史器件饅的優(yōu)步點）第2章(7誘)安全哨工作第區(qū)：MC市T無正甩偏安你全工瓣作區(qū)他，只深有反著偏安問全工惹作區(qū)RB辱SO隨A；RB流SO嗓A與結(jié)你溫有木關(guān)，卵反映MC稅T關(guān)斷狂時電你壓和卻電流利的極峰限容想量。（8）保姓護(hù)裝湯置：MC濃T可用懶簡單網(wǎng)的熔肢斷器栽進(jìn)行短路背保護(hù)。因剛為當(dāng)答工作醒電壓單超出RB悠SO憐A時器斤件會蒼失效娃，但啄當(dāng)峰居值可蜜控電徑流超寺出RB板SO江A時，MC漁T不會渴像GT胡O那樣仇損壞框，只準(zhǔn)是不光能用催柵極蜂信號凍關(guān)斷抬。2.鋤5.王3魚MO亂S控制壩晶閘加管（MC倉T）圖1.播8.只7確MC蹦T的RB喚SO獸A2、MC紡T的特塔性第2章2.譽(yù)5.傲4集成葛門極浪換流考晶閘飾管銳（IG限CT借/G遲CT）IG炎CT：（In厭te驢gr守at婚ed的G厘at拒e-巴Co到mm竄ut伶at呢ed躺T皆hy種ri蘋st昨or）也稱GC垃T（Ga選te腫-C概om柱mu嘗ta渾te途d汗Th葬yr嫩is悔to么r）。20世紀(jì)90年代綢后期非出現(xiàn)棍。結(jié)婚合了IG漿BT與GT西O的優(yōu)難點，畏容量紛與GT尤O相當(dāng)姜，開袖關(guān)速淺度快10倍，跡且可風(fēng)省去GT虹O龐大鋼而復(fù)抱雜的蓄緩沖葡