电力电子技术课件：第二章 半导体电力开关器件.ppt

第二章半导体电力开关器件引言功率晶体管和二极管电力开关器件家族树电力开关器件发展史2.1电力二极管功率二极管在4族元素本征半导体硅中掺入5族元素(砷、磷)。半导体PN结的形成半导体PN结半导体PN结扩散运动第一节功率二极管第一节功率二极管漂移运动一般表达式：正向导通及反向截止二极管正向特性正向特性的负温度特性PN结高频等效电路二极管的开关特性二极管的电容效应(1)二极管的电容效应(2)PN结的电容效应：二极管结电容半导体电力二极管的开关特性半导体电力二极管的开关特性反向恢复的影响半导体电力二极管的开关特性半导体电力二极管重要参数二极管的类型功率二极管的主要类型功率二极管的主要类型3.肖特基二极管肖特基二极管肖特基伏安特性的比较肖特基应用场合2.1.3半导体电力二极管重要参数功率二极管的基本特性半导体电力二极管重要参数功率二极管的主要参数额定电流的定义当正弦半波电流的峰值为Im时，它可用下式计算：二极管电流定额的含义选择二极管电流定额的过程功率二极管的主要参数功率二极管的主要参数2.动态特性二极管开关特性几种反向恢复比较反向恢复时间：trr=ta+tb2.1.4二极管的基本应用2.2.双极型功率晶体管第二节功率晶体管一.双极型功率晶体管功率晶体管分类双极型功率晶体管GTR的稳态特性GTR的参数GTR的开关特性2.GTR的基本特性开关瞬态模型开关波形-开通状态双极型功率晶体管参数开关波形-关断状态几个电压额定值几个时间的定义几个电压额定值GTR的电流定额G极E极同一平面－＞正偏程度不一致
边缘正偏程度＞中心正偏程度
横向电场方向由边缘指向中心
边缘出现电流热点
正温度系数的电阻率
热循环－＞正偏二次击穿正偏二次击穿特性GTR的二次击穿现象与安全工作区反偏二次击穿问题反偏二次击穿特性达林顿连接安全工作区安全工作区（SafeOperatingArea——SOA）场控半导体场效应晶体管MOSFET的种类MOSFET的种类四个工作区功率MOSFET的结构功率MOSFET的基本特性输出特性:MOSFET的漏极伏安特性导通电阻特性动态特性MOSFET的开关速度功率MOSFET的主要参数安全工作区绝缘栅双极晶体管(IGBT)IGBT的结构和工作原理IGBT的原理IGBT的基本特性IGBT的动态特性IGBT的主要参数IGBT的特性和参数特点IGBT的擎住效应和安全工作区