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1、第五节 其它新型电力电子器件,电力晶体管GTR 可关断晶闸管GTO 功率场效应晶体管MOSFET 绝缘栅双极晶体管IGBT 静电感应晶体管SIT 静电感应晶闸管SITH MOS晶闸管MCT MOS晶体管MGT,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,内部结构,图形符号,NPN型晶体管的结构图和图形表示符号,三端三层器件，有两个PN结，分NPN型和PNP型。 采用三重扩散台面型结构制成单管形式。结面积大、电流分布均匀，易散热；但电流增益低。,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,GTR的开关电路,一、双极型器件-GTO
2、、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,GTR的开关过程中的电流波形,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,1、电压参数 UCBOUCEXUCESUCERUCEO 2、电流参数 集电极最大允许电流ICM 3、功耗参数 集电极最大耗散功率PCM；导通损耗PON；开关损耗PSW；二次击穿功耗PSB。,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 1、电力晶体管GTR（巨型晶体管）,GTR的安全工作区,最高工作电压,集电极最大允许电流,最大耗散功率,二次击穿功耗,一、双极
3、型器件-GTO、GTR、SITH 2、可关断晶闸管GTO,耐压高、电流大 有自关断能力 频率高 可用门极正向触发信号使管子导通，又可向门极加负向触发信号使晶闸管关断。 四层三端器件。（与普通晶闸管同） 内部包含了数十至数百个共阳极的GTO元。,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 2、可关断晶闸管GTO,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 2、可关断晶闸管GTO,EA,A,G,K,EG,R,IA,IC1,IC2,P1N1P2,N1P2N2,V1,V2,IG,IK,GTO关断过程等效电路,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 2、可关断晶闸管GTO,GTO开通和关断电流波形,一、双
4、极型器件-GTO、GTR、SITH 2、可关断晶闸管GTO,1、最大可关断阳极电流IATO 2、电流关断增益 3、维持电流IH和擎住电流IL 4、开通时间和关断时间 5、断态重复峰值电压UDRM、断态不重复峰值电压UDSM、反向重复峰值电压URRM、反向不重复峰值电压URSM。,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 3、静电感应晶闸管SITH,P+,P+,P+,P+,P+,N+,N+,P+,N,N+,树脂,门极,阳极,阴极,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 3、静电感应晶闸管SITH,A,K,G,A,K,G,A,K,一、双极型器件-GTO、GTR、SITH 3、静电感应晶闸管SIT
5、H,开关速度快，工作频率高 正向压降低 di/dt耐量高 工作结温高,二、单极型器件-MOSFET、SIT 1、功率场效应晶体管,二、单极型器件-MOSFET、SIT 1、功率场效应晶体管,二、单极型器件-MOSFET、SIT 1、功率场效应晶体管,二、单极型器件-MOSFET、SIT 1、功率场效应晶体管,二、单极型器件-MOSFET、SIT 1、功率场效应晶体管,开启电压UT 跨导Gfs td(on) tr td(off) tf 漏极电压UDS 漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值IDM 栅源电压UGS 开通时间ton和关断时间toff 极间电容,二、单极型器件-MOSFET、SIT 2、静
6、电感应晶体管SIT,二、单极型器件-MOSFET、SIT 2、静电感应晶体管SIT,输入阻抗高、输出功率大、失真小、开关特性好、热稳定性好。 工作频率与MOSFET相当。 应用于高频感应加热、雷达通信设备、超声波功率放大等。,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 1、绝缘栅双极型晶体管IGBT,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 1、绝缘栅双极型晶体管IGBT,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 1、绝缘栅双极型晶体管IGBT,IC,IC,UGE,UCE,0,0,UGE(th),UFM,UGE(th),UGE增加,URM,正向阻断区,有源区,饱和区,反向阻断区,三、复合型
7、器件-IGBT、MCT、IGCT 1、绝缘栅双极型晶体管IGBT,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 1、绝缘栅双极型晶体管IGBT,1、最大集射极间电压UCES 2、集电极额定电流ICN 3、集电极脉冲峰值电流ICP 4、最大集电极功耗PCN,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 2、MOS控制晶闸管MCT,A,K,G,OFF-FET,ON-FET,A,K,G,OFF-FET,ON-FET,三、复合型器件-IGBT、MCT、IGCT 3、集成门极换流晶闸管IGCT,总 结,1、晶闸管的派生器件 快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管 2、新型电力电子器件 GTR、GTO
8、、SIT、IGBT、MOSFET、SITH、MCT、IGCT,作业： 1-10 1-11 1-13,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1720.8.17Monday, August 17, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。15:23:1215:23:1215:238/17/2020 3:23:12 PM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1715:23:1215:23Aug-2017-Aug-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。15:23:1215:23:1215:23Monday, August 17, 2020 5、知人者智，自知者
9、明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1720.8.1715:23:1215:23:12August 17, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月17日星期一下午3时23分12秒15:23:1220.8.17 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月下午3时23分20.8.1715:23August 17, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月17日星期一3时23分12秒15:23:1217 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午3时23分12秒下午3时23分15:23:1220.8.17 10
10、、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。8/17/2020 3:23:12 PM15:23:122020/8/17 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。8/17/2020 3:23 PM8/17/2020 3:23 PM20.8.1720.8.17 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。17-Aug-2017 August 202020.8.17 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Monday, August 17, 202017-Aug-2020.8.17 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.8.1715:23:1217 August 202015:23,谢谢大家,
