电力电子器件(8)

《电力电子器件(8)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子器件(8)（88页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第 1章 电 力 电 子 器 件 1.1 电 力 电 子 器 件 概 述 1.2 不 可 控 器 件 电 力 二 极 管 1.3 半 控 型 器 件 晶 闸 管 1.4 典 型 全 控 型 器 件 1.5 其 他 新 型 电 力 电 子 器 件 1.6 功 率 集 成 电 路 与 集 成 电 力 电 子 模 块 本 章 小 结 2 引 言 模 拟 和 数 字 电 子 电 路 的 基 础 晶 体 管 和 集 成 电 路 等 电 子 器 件 电 力 电 子 电 路 的 基 础 电 力 电 子 器 件 本 章 主 要 内 容 ： 对 电 力 电 子 器 件 的 概 念 、 特 点 和 分 类 等 问

2、 题 作了 简 要 概 述 。 分 别 介 绍 各 种 常 用 电 力 电 子 器 件 的 工 作 原 理 、基 本 特 性 、 主 要 参 数 以 及 选 择 和 使 用 中 应 注 意 的一 些 问 题 。 3 1.1 电 力 电 子 器 件 概 述 1.1.1 电 力 电 子 器 件 的 概 念 和 特 征 1.1.1 应 用 电 力 电 子 器 件 的 系 统 组 成 1.1.3 电 力 电 子 器 件 的 分 类 1.1.4 本 章 内 容 和 学 习 要 点 4 1.1.1 电 力 电 子 器 件 的 概 念 和 特 征 电 力 电 子 器 件 的 概 念 电 力 电 子 器 件

3、（ Power Electronic Device）是 指 可 直 接 用 于 处 理 电 能 的 主 电 路 中 ， 实 现 电 能的 变 换 或 控 制 的 电 子 器 件 。 主 电 路 ： 在 电 气 设 备 或 电 力 系 统 中 ， 直 接承 担 电 能 的 变 换 或 控 制 任 务 的 电 路 。 广 义 上 电 力 电 子 器 件 可 分 为 电 真 空 器 件 和半 导 体 器 件 两 类 ， 目 前 往 往 专 指 电 力 半 导 体 器 件 。 5 1.1.1 电 力 电 子 器 件 的 概 念 和 特 征 电 力 电 子 器 件 的 特 征 所 能 处 理 电 功 率

4、 的 大 小 ， 也 就 是 其 承 受 电 压 和电 流 的 能 力 ， 是 其 最 重 要 的 参 数 ， 一 般 都 远 大 于处 理 信 息 的 电 子 器 件 。 为 了 减 小 本 身 的 损 耗 ， 提 高 效 率 ， 一 般 都 工 作在 开 关 状 态 。 由 信 息 电 子 电 路 来 控 制 ,而 且 需 要 驱 动 电 路 。 自 身 的 功 率 损 耗 通 常 仍 远 大 于 信 息 电 子 器 件 ，在 其 工 作 时 一 般 都 需 要 安 装 散 热 器 。 6 1.1.1 电 力 电 子 器 件 的 概 念 和 特 征 通 态 损 耗 是 电 力 电 子 器

5、件 功 率 损 耗 的 主 要 成 因 。 当 器 件 的 开 关 频 率 较 高 时 ， 开 关 损 耗 会 随 之 增大 而 可 能 成 为 器 件 功 率 损 耗 的 主 要 因 素 。 通 态 损 耗断 态 损 耗开 关 损 耗 开 通 损 耗关 断 损 耗 电 力 电 子 器 件 的 功 率 损 耗 7 1.1.2 应 用 电 力 电 子 器 件 的 系 统 组 成 电 力 电 子 器 件 在 实 际 应 用 中 ， 一 般 是 由 控 制 电 路 、 驱 动电 路 和 以 电 力 电 子 器 件 为 核 心 的 主 电 路 组 成 一 个 系 统 。 电 气 隔 离图 1-1 电

6、力 电 子 器 件 在 实 际 应 用 中 的 系 统 组 成 8 1.1.3 电 力 电 子 器 件 的 分 类 按 照 能 够 被 控 制 电 路 信 号 所 控 制 的 程 度 半 控 型 器 件 主 要 是 指 晶 闸 管 （ Thyristor） 及 其 大 部 分 派 生 器 件 。 器 件 的 关 断 完 全 是 由 其 在 主 电 路 中 承 受 的 电 压 和 电流 决 定 的 。 全 控 型 器 件 目 前 最 常 用 的 是 IGBT和 Power MOSFET。 通 过 控 制 信 号 既 可 以 控 制 其 导 通 ， 又 可 以 控 制 其 关断 。 不 可 控 器

7、 件 电 力 二 极 管 （ Power Diode） 不 能 用 控 制 信 号 来 控 制 其 通 断 。 9 1.1.3 电 力 电 子 器 件 的 分 类 按 照 驱 动 信 号 的 性 质 电 流 驱 动 型 通 过 从 控 制 端 注 入 或 者 抽 出 电 流 来 实 现 导 通 或 者 关 断 的 控 制 。 电 压 驱 动 型 仅 通 过 在 控 制 端 和 公 共 端 之 间 施 加 一 定 的 电 压 信 号 就 可 实 现 导 通或 者 关 断 的 控 制 。 按 照 驱 动 信 号 的 波 形 （ 电 力 二 极 管 除 外 ） 脉 冲 触 发 型 通 过 在 控 制

8、 端 施 加 一 个 电 压 或 电 流 的 脉 冲 信 号 来 实 现 器 件 的 开 通或 者 关 断 的 控 制 。 电 平 控 制 型 必 须 通 过 持 续 在 控 制 端 和 公 共 端 之 间 施 加 一 定 电 平 的 电 压 或 电 流信 号 来 使 器 件 开 通 并 维 持 在 导 通 状 态 或 者 关 断 并 维 持 在 阻 断 状 态 。 10 1.1.3 电 力 电 子 器 件 的 分 类 按 照 载 流 子 参 与 导 电 的 情 况 单 极 型 器 件 由 一 种 载 流 子 参 与 导 电 。 双 极 型 器 件 由 电 子 和 空 穴 两 种 载 流 子

9、参 与 导 电 。 复 合 型 器 件 由 单 极 型 器 件 和 双 极 型 器 件 集 成 混 合 而 成 ， 也 称 混 合 型 器 件 。 11 1.1.4 本 章 内 容 和 学 习 要 点 本 章 内 容 按 照 不 可 控 器 件 、 半 控 型 器 件 、 典 型 全 控 型 器 件 和 其它 新 型 器 件 的 顺 序 ， 分 别 介 绍 各 种 电 力 电 子 器 件 的 工 作原 理 、 基 本 特 性 、 主 要 参 数 以 及 选 择 和 使 用 中 应 注 意 的一 些 问 题 。 学 习 要 点 最 重 要 的 是 掌 握 其 基 本 特 性 。 掌 握 电 力

10、电 子 器 件 的 型 号 命 名 法 ， 以 及 其 参 数 和 特 性曲 线 的 使 用 方 法 。 了 解 电 力 电 子 器 件 的 半 导 体 物 理 结 构 和 基 本 工 作 原 理 。 了 解 某 些 主 电 路 中 对 其 它 电 路 元 件 的 特 殊 要 求 。 12 1.2 不 可 控 器 件 电 力 二 极 管 1.2.1 PN结 与 电 力 二 极 管 的 工 作 原 理 1.2.2 电 力 二 极 管 的 基 本 特 性 1.2.3 电 力 二 极 管 的 主 要 参 数 1.2.4 电 力 二 极 管 的 主 要 类 型 13 1.2 不 可 控 器 件 电 力

11、 二 极 管 引言 电 力 二 极 管 （ Power Diode） 自 10世 纪 50年 代 初 期 就 获得应 用 ， 但 其 结 构 和 原 理 简 单 ， 工 作 可 靠 ， 直 到 现 在 电 力 二极 管 仍 然 大 量 应 用 于 许 多 电 气 设 备 当 中 。 在 采 用 全 控 型 器 件 的 电 路 中 电 力 二 极 管 往 往 是 不 可 缺 少的 ， 特 别 是 开 通 和 关 断 速 度 很 快 的 快 恢 复 二 极 管 和 肖 特 基二 极 管 ， 具 有 不 可 替 代 的 地 位 。 整 流 二 极 管 及 模 块 14A K A Ka) I KA P

12、 NJb)c)A K1.2.1 PN结 与 电 力 二 极 管 的 工 作 原 理 电 力 二 极 管 是 以 半导 体 PN结 为 基 础 的 ,实 际 上 是 由 一 个 面 积较 大 的 PN结 和 两 端 引线 以 及 封 装 组 成 的 。从 外 形 上 看 ， 可 以 有螺 栓 型 、 平 板 型 等 多种 封 装 。 图 1-2 电 力 二 极 管 的 外 形 、 结 构 和 电 气 图 形 符 号 a) 外 形 b) 基 本 结 构 c) 电 气 图 形 符 号 15 1.2.1 PN结 与 电 力 二 极 管 的 工 作 原 理 二 极 管 的 基 本 原 理 PN结 的 单

13、 向 导 电 性 当 PN结 外 加 正 向 电 压 （ 正 向 偏 置 ） 时 ， 在 外 电 路 上 则形 成 自 P区 流 入 而 从 N区 流 出 的 电 流 ， 称 为 正 向 电 流 IF，这 就 是 PN结 的 正 向 导 通 状 态 。 当 PN结 外 加 反 向 电 压 时 （ 反 向 偏 置 ） 时 ， 反 向 偏 置 的PN结 表 现 为 高 阻 态 ， 几 乎 没 有 电 流 流 过 ， 被 称 为 反 向 截止 状 态 。 PN结 具 有 一 定 的 反 向 耐 压 能 力 ， 但 当 施 加 的 反 向 电压 过 大 ， 反 向 电 流 将 会 急 剧 增 大 ，

14、破 坏 PN结 反 向 偏 置 为截 止 的 工 作 状 态 ， 这 就 叫 反 向 击 穿 。 按 照 机 理 不 同 有 雪 崩 击 穿 和 齐 纳 击 穿 两 种 形 式 。 反 向 击 穿 发 生 时 ， 采 取 了 措 施 将 反 向 电 流 限 制 在 一定 范 围 内 ， PN结 仍 可 恢 复 原 来 的 状 态 。 否 则 PN结 因 过 热 而 烧 毁 ， 这 就 是 热 击 穿 。 16 1.2.1 PN结 与 电 力 二 极 管 的 工 作 原 理 PN结 的 电 容 效 应 称 为 结 电 容 CJ， 又 称 为 微 分 电 容 按 其 产 生 机 制 和 作 用 的

15、 差 别 分 为 势 垒 电 容 CB和 扩 散 电容 CD 势 垒 电 容 只 在 外 加 电 压 变 化 时 才 起 作 用 ， 外 加 电 压频 率 越 高 ， 势 垒 电 容 作 用 越 明 显 。 在 正 向 偏 置 时 ， 当 正向 电 压 较 低 时 ， 势 垒 电 容 为 主 。 扩 散 电 容 仅 在 正 向 偏 置 时 起 作 用 。 正 向 电 压 较 高 时 ，扩 散 电 容 为 结 电 容 主 要 成 分 。 结 电 容 影 响 PN结 的 工 作 频 率 ， 特 别 是 在 高 速 开 关 的 状态 下 ， 可 能 使 其 单 向 导 电 性 变 差 ， 甚 至 不

16、 能 工 作 。 17 1.2.2 电 力 二 极 管 的 基 本 特 性 静 态 特 性 主 要 是 指 其 伏 安 特 性 正 向 电 压 大 到 一 定 值 （ 门 槛 电 压 UTO ） ， 正 向 电 流 才 开 始 明 显 增 加 ， 处 于 稳 定 导 通 状 态 。 与 IF对 应 的 电 力 二 极 管 两 端 的 电 压 即 为 其 正 向 电 压 降 UF。 承 受 反 向 电 压 时 ， 只 有 少 子 引 起 的 微 小 而 数 值 恒 定 的 反 向 漏 电 流 。 I OIF U TOUF U图 1-5 电 力 二 极 管 的 伏 安 特 性 18 1.2.2 电

17、 力 二 极 管 的 基 本 特 性a)IFUF tF t0 trrtd tft1 t2 tURU RPIR PdiFdt diRdtu b)UFPi iFuFtfr t02V 图 1-6 电 力 二 极 管 的 动 态 过 程 波 形a) 正 向 偏 置 转 换 为 反 向 偏 置 b) 零 偏 置 转 换 为 正 向 偏 置 动 态 特 性 因 为 结 电 容 的 存 在 ， 电 压 电 流 特 性 是 随时 间 变 化 的 ， 这 就 是 电 力 二 极 管 的 动 态 特 性 ，并 且 往 往 专 指 反 映 通 态 和 断 态 之 间 转 换 过 程 的开 关 特 性 。 由 正 向

18、 偏 置 转 换 为 反 向 偏 置 电 力 二 极 管 并 不 能 立 即 关 断 ， 而 是 须 经过 一 段 短 暂 的 时 间 才 能 重 新 获 得 反 向 阻 断 能 力 ，进 入 截 止 状 态 。 在 关 断 之 前 有 较 大 的 反 向 电 流 出 现 ， 并伴 随 有 明 显 的 反 向 电 压 过 冲 。 延 迟 时 间 ： td=t1-t0 电 流 下 降 时 间 ： tf =t2- t1 反 向 恢 复 时 间 ： trr=td+ tf 恢 复 特 性 的 软 度 ： tf /td， 或 称 恢 复 系 数 ，用 Sr表 示 。t0:正 向电 流 降为 零 的时 刻

19、 t1:反 向 电流 达 最 大值 的 时 刻t2:电 流 变化 率 接 近于 零 的 时刻 19 1.2.2 电 力 二 极 管 的 基 本 特 性UFPui iFu Ftfr t02V 由 零 偏 置 转 换 为 正 向 偏 置 先 出 现 一 个 过 冲 UFP， 经过一 段 时 间 才 趋 于 接 近 稳 态 压 降的 某 个 值 （ 如 2V） 。 正 向 恢 复 时 间 tfr 出 现 电 压 过 冲 的 原 因 :电导 调 制 效 应 起 作 用 所 需 的 大 量少 子 需 要 一 定 的 时 间 来 储 存 ，在 达 到 稳 态 导 通 之 前 管 压 降 较大 ； 正 向

20、电 流 的 上 升 会 因 器 件自 身 的 电 感 而 产 生 较 大 压 降 。电 流 上 升 率 越 大 ， UFP越 高 。 图 1-6 电 力 二 极 管 的 动 态 过 程 波 形 b) 零 偏 置 转 换 为 正 向 偏 置 20 1.2.3 电 力 二 极 管 的 主 要 参 数 正 向 平 均 电 流 IF(AV) 指 电 力 二 极 管 长 期 运 行 时 ， 在 指 定 的 管 壳 温 度 （ 简 称壳 温 ， 用 TC表 示 ） 和 散 热 条 件 下 ， 其 允 许 流 过 的 最 大 工频 正 弦 半 波 电 流 的 平 均 值 。 IF(AV)是 按 照 电 流

21、的 发 热 效 应 来 定 义 的 ， 使 用 时 应 按 有效 值 相 等 的 原 则 来 选 取 电 流 定 额 ， 并 应 留 有 一 定 的 裕 量 。 正 向 压 降 UF 指 电 力 二 极 管 在 指 定 温 度 下 ， 流 过 某 一 指 定 的 稳 态 正向 电 流 时 对 应 的 正 向 压 降 。 反 向 重 复 峰 值 电 压 U RRM 指 对 电 力 二 极 管 所 能 重 复 施 加 的 反 向 最 高 峰 值 电 压 。 使 用 时 ， 应 当 留 有 两 倍 的 裕 量 。 21 1.2.3 电 力 二 极 管 的 主 要 参 数 最 高 工 作 结 温 TJ

22、M 结 温 是 指 管 芯 PN结 的 平 均 温 度 ， 用 TJ表 示 。 最 高 工 作 结 温 是 指 在 PN结 不 致 损 坏 的 前 提 下所 能 承 受 的 最 高 平 均 温 度 。 TJM通 常 在 125 175C范 围 之 内 。 反 向 恢 复 时 间 trr 浪 涌 电 流 I FSM 指 电 力 二 极 管 所 能 承 受 最 大 的 连 续 一 个 或 几 个工 频 周 期 的 过 电 流 。 22 1.2.4 电 力 二 极 管 的 主 要 类 型 按 照 正 向 压 降 、 反 向 耐 压 、 反 向 漏 电 流 等 性能 ， 特 别 是 反 向 恢 复 特

23、 性 的 不 同 ， 介 绍 几 种 常 用的 电 力 二 极 管 。 普 通 二 极 管 （ General Purpose Diode） 又 称 整 流 二 极 管 （ Rectifier Diode） ， 多用 于 开 关 频 率 不 高 （ 1kHz以 下 ） 的 整 流 电 路 中 。 其 反 向 恢 复 时 间 较 长 ， 一 般 在 5s以 上 。 其 正 向 电 流 定 额 和 反 向 电 压 定 额 可 以 达 到很 高 。 23 1.2.4 电 力 二 极 管 的 主 要 类 型 快 恢 复 二 极 管 （ Fast Recovery DiodeFRD） 恢 复 过 程 很

24、 短 ， 特 别 是 反 向 恢 复 过 程 很 短（ 一般 在 5s以 下 ） 。 快 恢 复 外 延 二 极 管 （ Fast Recovery Epitaxial DiodesFRED） ， 采 用 外 延 型 P-i-N结 构 ， 其反 向 恢 复 时 间 更 短 （ 可 低 于 50ns） ， 正 向 压 降 也很 低 （ 0.9V左 右 ） 。 从 性 能 上 可 分 为 快 速 恢 复 和 超 快 速 恢 复 两 个等级 。 前 者 反 向 恢 复 时 间 为 数 百 纳 秒 或 更 长 ， 后 者 则 在 100ns以 下 ， 甚 至 达 到 2030ns。 24 1.2.4

25、电 力 二 极 管 的 主 要 类 型 肖 特 基 二 极 管 （ Schottky Barrier DiodeSBD） 属 于 多 子 器 件 优 点 在 于 ： 反 向 恢 复 时 间 很 短 （ 1040ns） ， 正 向 恢复 过 程 中 也 不 会 有 明 显 的 电 压 过 冲 ； 在 反 向 耐 压 较 低 的 情况 下 其 正 向 压 降 也 很 小 ， 明 显 低 于 快 恢 复 二 极 管 ； 因 此 ，其 开 关 损 耗 和 正 向 导 通 损 耗 都 比 快 速 二 极 管 还 要 小 ， 效 率高 。 弱 点 在 于 ： 当 所 能 承 受 的 反 向 耐 压 提 高

26、 时 其 正 向 压 降也 会 高 得 不 能 满 足 要 求 ， 因 此 多 用 于 200V以 下 的 低 压 场合 ； 反 向 漏 电 流 较 大 且 对 温 度 敏 感 ， 因 此 反 向 稳 态 损 耗 不 能 忽 略 ， 而 且 必 须 更 严 格 地 限 制 其 工 作 温 度 。 25 1.3 半 控 型 器 件 晶 闸 管 1.3.1 晶 闸 管 的 结 构 与 工 作 原 理 1.3.2 晶 闸 管 的 基 本 特 性 1.3.3 晶 闸 管 的 主 要 参 数 1.3.4 晶 闸 管 的 派 生 器 件 26 1.3 半 控 器 件 晶 闸 管 引 言 晶 闸 管 （ T

27、hyristor） 是 晶 体 闸 流 管 的 简 称 ， 又 称 作 可 控 硅 整 流 器（ Silicon Controlled RectifierSCR） ， 以 前 被 简 称 为 可 控 硅 。 1956年 美 国 贝 尔 实 验 室 （ Bell Laboratories） 发 明 了 晶 闸 管 ， 到1957年 美 国 通 用 电 气 公 司 （ General Electric） 开 发 出 了 世 界 上 第 一只晶 闸 管 产 品 ， 并 于 1958年 使 其 商 业 化 。 由 于 其 能 承 受 的 电 压 和 电 流 容 量 仍 然 是 目 前 电 力 电 子

28、器 件 中 最 高的 ， 而 且 工 作 可 靠 ， 因 此 在 大 容 量 的 应 用 场 合 仍 然 具 有 比 较 重 要 的 地位 。 晶 闸 管 及 模 块 27 1.3.1 晶 闸 管 的 结 构 与 工 作 原 理 晶 闸 管 的 结 构 从 外 形 上 来 看 ， 晶闸 管 也 主 要 有 螺 栓 型和 平 板 型 两 种 封 装 结构 。 引 出 阳 极 A、 阴 极 K和 门 极 （ 控 制 端 ） G三 个 联 接 端 。 内 部 是 PNPN四 层半 导 体 结 构 。 图 1-7 晶 闸 管 的 外 形 、 结 构 和 电 气 图 形 符 号 a) 外 形 b) 结

29、构 c) 电 气 图 形 符 号 28 1.3.1 晶 闸 管 的 结 构 与 工 作 原 理 图 1-8 晶 闸 管 的 双 晶 体 管 模 型 及 其 工 作 原 理 a) 双 晶 体 管 模 型 b) 工 作 原 理 晶 闸 管 的 工 作 原 理 按 照 晶 体 管 工 作 原 理 ，可 列 出 如 下 方 程 ：111 CBOAc III 222 CBOKc III GAK III 21 ccA III （ 1-2）（ 1-1）（ 1-3）（ 1-4）式 中 1和 2分 别 是 晶 体 管V1和 V2的 共 基 极 电 流 增 益 ；ICBO1和 ICBO2分 别 是 V1和 V2的

30、 共 基 极 漏 电 流 。 29 1.3.1 晶 闸 管 的 结 构 与 工 作 原 理 晶 体 管 的 特 性 是 ： 在 低 发 射 极 电 流 下 是 很 小 的 ， 而 当发 射 极 电 流 建 立 起 来 之 后 ， 迅 速 增 大 。 在 晶 体 管 阻 断 状 态 下 ， IG=0， 而 1+2是 很 小 的 。 由 上 式可 看 出 ， 此 时 流 过 晶 闸 管 的 漏 电 流 只 是 稍 大 于 两 个 晶 体 管漏 电 流 之 和 。 如 果 注 入 触 发 电 流 使 各 个 晶 体 管 的 发 射 极 电 流 增 大 以 致 1+2趋 近 于 1的 话 ， 流 过

31、晶 闸 管 的 电 流 IA（ 阳 极 电 流 ） 将趋 近 于 无 穷 大 ， 从 而 实 现 器 件 饱 和 导 通 。 由 于 外 电 路 负 载 的 限 制 ， IA实 际 上 会 维 持 有 限 值 。 )(1 21 CBO2CBO1G2A IIII 由 以 上 式 （ 2-1） （ 2-4） 可 得 (1-5) 30 2.3.1 晶 闸 管 的 结 构 与 工 作 原 理 除 门 极 触 发 外 其 他 几 种 可 能 导 通 的 情 况 阳 极 电 压 升 高 至 相 当 高 的 数 值 造 成 雪 崩 效 应 阳 极 电 压 上 升 率 du/dt过 高 结 温 较 高 光 触

32、 发 这 些 情 况 除 了 光 触 发 由 于 可 以 保 证 控 制 电 路 与主 电 路 之 间 的 良 好 绝 缘 而 应 用 于 高 压 电 力 设 备 中之 外 ， 其 它 都 因 不 易 控 制 而 难 以 应 用 于 实 践 。 只有 门 极 触 发 是 最 精 确 、 迅 速 而 可 靠 的 控 制 手 段 。 31 1.3.2 晶 闸 管 的 基 本 特 性 静 态 特 性 正 常 工 作 时 的 特 性 当 晶 闸 管 承 受 反 向 电 压 时 ， 不 论 门 极 是 否 有 触 发 电流 ， 晶 闸 管 都 不 会 导 通 。 当 晶 闸 管 承 受 正 向 电 压

33、时 ， 仅 在 门 极 有 触 发 电 流 的情 况 下 晶 闸 管 才 能 开 通 。 晶 闸 管 一 旦 导 通 ， 门 极 就 失 去 控 制 作 用 ， 不 论 门 极触 发 电 流 是 否 还 存 在 ， 晶 闸 管 都 保 持 导 通 。 若 要 使 已 导 通 的 晶 闸 管 关 断 ， 只 能 利 用 外 加 电 压 和外 电 路 的 作 用 使 流 过 晶 闸 管 的 电 流 降 到 接 近 于 零 的 某 一数 值 以 下 。 32 1.3.2 晶 闸 管 的 基 本 特 性 晶 闸 管 的 伏 安 特 性 正 向 特 性 当 IG=0时 ， 如 果 在 器 件两 端 施

34、加 正 向 电 压 ， 则 晶闸 管 处 于 正 向 阻 断 状 态 ，只 有 很 小 的 正 向 漏 电 流 流过 。 如 果 正 向 电 压 超 过 临 界极 限 即 正 向 转 折 电 压 Ubo，则 漏 电 流 急 剧 增 大 ， 器 件开 通 。 随 着 门 极 电 流 幅 值 的 增大 ， 正 向 转 折 电 压 降 低 ，晶 闸 管 本 身 的 压 降 很 小 ，在 1V左 右 。 如 果 门 极 电 流 为 零 ， 并且 阳 极 电 流 降 至 接 近 于 零的 某 一 数 值 IH以 下 ， 则 晶闸 管 又 回 到 正 向 阻 断 状 态 ，IH称 为 维 持 电 流 。

35、图 1-9 晶 闸 管 的 伏 安 特 性 IG2 IG1 IG 正 向 转折 电 压Ubo正 向导 通雪 崩击 穿 O +UA-UA -IAIAIH IG2 IG1 IG=0U boUDSMUDRMURRMURSM + 33 1.3.2 晶 闸 管 的 基 本 特 性 反 向 特 性 其 伏 安 特 性 类 似 二 极 管 的反 向 特 性 。 晶 闸 管 处 于 反 向 阻 断 状 态时 ， 只 有 极 小 的 反 向 漏 电 流 通过 。 当 反 向 电 压 超 过 一 定 限 度 ，到 反 向 击 穿 电 压 后 ， 外 电 路 如无 限 制 措 施 ， 则 反 向 漏 电 流 急剧

36、增 大 ， 导 致 晶 闸 管 发 热 损 坏 。 图 1-9 晶 闸 管 的 伏 安 特 性 IG2IG1IG 正 向转 折电 压Ubo正 向导 通雪 崩击 穿 O +UA-UA -I A IAIH IG2 IG1 IG=0UboUDSMUDRMURRMURSM + 34 1.3.2 晶 闸 管 的 基 本 特 性 动 态 特 性 开 通 过 程 由 于 晶 闸 管 内 部 的 正 反 馈 过 程 需 要 时 间 ， 再 加 上 外 电 路 电 感 的 限 制 ， 晶 闸 管 受 到 触 发 后 ， 其 阳 极 电 流 的 增 长 不 可 能 是 瞬 时 的 。 延 迟 时 间 td (0.

37、51.5s) 上 升 时 间 t r (0.53s) 开 通 时 间 tgt=td+tr 延 迟 时 间 随 门 极 电 流 的 增 大 而 减 小 ,上 升 时 间 除 反 映 晶 闸 管 本 身 特 性 外 ， 还 受 到 外 电 路 电 感 的 严 重 影 响 。 提 高 阳 极 电 压 ,延 迟 时 间 和 上 升 时 间 都 可 显 著 缩 短 。 图 1-10 晶 闸 管 的 开 通 和 关 断 过 程 波 形阳 极 电 流 稳态 值 的 90%100%90%10%uAK ttO0 td tr trr tgrURRMIRMiA 阳 极 电 流 稳态 值 的 10% 35 1.3.2

38、 晶 闸 管 的 基 本 特 性 关 断 过 程 由 于 外 电 路 电 感 的 存 在 ， 原处于 导 通 状 态 的 晶 闸 管 当 外 加 电 压 突然 由 正 向 变 为 反 向 时 ， 其 阳 极 电 流在 衰 减 时 必 然 也 是 有 过 渡 过 程 的 。 反 向 阻 断 恢 复 时 间 trr 正 向 阻 断 恢 复 时 间 t gr 关 断 时 间 tq=trr+tgr 关 断 时 间 约 几 百 微 秒 。 在 正 向 阻 断 恢 复 时 间 内 如 果重新 对 晶 闸 管 施 加 正 向 电 压 ， 晶 闸 管会 重 新 正 向 导 通 ， 而 不 是 受 门 极 电流

39、 控 制 而 导 通 。 图 1-10 晶 闸 管 的 开 通 和 关 断 过 程 波 形100% 反 向 恢 复电 流 最 大值尖 峰 电 压90%10%uAK ttO0 td tr trr tgrURRMIRMiA 36 1.3.3 晶 闸 管 的 主 要 参 数 电 压 定 额 断 态 重 复 峰 值 电 压 UDRM 是 在 门 极 断 路 而 结 温 为 额 定 值 时 ， 允 许 重 复 加 在 器 件 上 的 正 向 峰 值 电 压 （ 见 图 1-9） 。 国 标 规 定 断 态 重 复 峰 值 电 压 UDRM为 断 态 不 重 复 峰 值 电 压 （ 即 断 态 最 大 瞬

40、 时 电 压 ） UDSM的 90%。 断 态 不 重 复 峰 值 电 压 应 低 于 正 向 转 折 电 压 Ubo。 反 向 重 复 峰 值 电 压 U RRM 是 在 门 极 断 路 而 结 温 为 额 定 值 时 ， 允 许 重 复 加 在 器 件 上 的 反 向 峰 值 电 压 （ 见 图 1-8） 。 规 定 反 向 重 复 峰 值 电 压 URRM为 反 向 不 重 复 峰 值 电 压 （ 即 反 向 最 大 瞬 态 电 压 ） URSM的 90%。 反 向 不 重 复 峰 值 电 压 应 低 于 反 向 击 穿 电 压 。 37 1.3.3 晶 闸 管 的 主 要 参 数 通

41、态 （ 峰 值 ） 电 压 UT 晶 闸 管 通 以 某 一 规 定 倍 数 的 额 定 通 态 平 均 电 流 时 的 瞬 态 峰 值 电 压 。 通 常 取 晶 闸 管 的 UDRM和 URRM中 较 小 的 标 值 作 为 该 器 件 的 额 定 电 压 。 选 用 时 ， 一 般 取 额 定 电 压 为 正 常 工 作 时 晶 闸 管 所 承 受 峰 值 电 压 23倍 。 电 流 定 额 通 态 平 均 电 流 I T(AV） 国 标 规 定 通 态 平 均 电 流 为 晶 闸 管 在 环 境 温 度 为 40C和 规 定 的 冷 却 状 态 下 ， 稳 定 结 温 不 超 过 额

42、定 结 温 时 所 允 许 流 过 的 最 大 工 频 正 弦 半 波 电 流 的 平 均 值 。 按 照 正 向 电 流 造 成 的 器 件 本 身 的 通 态 损 耗 的 发 热 效 应 来 定 义 的 。 一 般 取 其 通 态 平 均 电 流 为 按 发 热 效 应 相 等 （ 即 有 效 值 相 等 ） 的 原 则 所 得 计 算 结 果 的 1.52倍 。 38 1.3.3 晶 闸 管 的 主 要 参 数 维 持 电 流 IH 维 持 电 流 是 指 使 晶 闸 管 维 持 导 通 所 必 需 的 最 小 电 流 ，一 般 为 几 十 到 几 百 毫 安 。 结 温 越 高 ， 则

43、 IH越 小 。 擎 住 电 流 IL 擎 住 电 流 是 晶 闸 管 刚 从 断 态 转 入 通 态 并 移 除 触 发 信 号后 ， 能 维 持 导 通 所 需 的 最 小 电 流 。 约 为 I H的 24倍 浪 涌 电 流 ITSM 指 由 于 电 路 异 常 情 况 引 起 的 并 使 结 温 超 过 额 定 结 温 的不 重 复 性 最 大 正 向 过 载 电 流 。 39 1.3.3 晶 闸 管 的 主 要 参 数 动 态 参 数 开 通 时 间 tgt和 关 断 时 间 tq 断 态 电 压 临 界 上 升 率 du/dt 在 额 定 结 温 和 门 极 开 路 的 情 况 下

44、 ， 不 导 致 晶 闸 管 从断 态 到 通 态 转 换 的 外 加 电 压 最 大 上 升 率 。 电 压 上 升 率 过 大 ， 使 充 电 电 流 足 够 大 ， 就 会 使 晶 闸管 误 导 通 。 通 态 电 流 临 界 上 升 率 di/dt 在 规 定 条 件 下 ， 晶 闸 管 能 承 受 而 无 有 害 影 响 的 最 大通 态 电 流 上 升 率 。 如 果 电 流 上 升 太 快 ， 可 能 造 成 局 部 过 热 而 使 晶 闸 管损 坏 。 40 1.3.4 晶 闸 管 的 派 生 器 件 快 速 晶 闸 管 （ Fast Switching ThyristorFS

45、T） 有 快 速 晶 闸 管 和 高 频 晶 闸 管 。 快 速 晶 闸 管 的 开 关 时 间 以 及 du/dt和 di/dt的 耐 量 都 有 了明 显 改 善 。 从 关 断 时 间 来 看 ， 普 通 晶 闸 管 一 般 为 数 百 微 秒 ， 快 速晶 闸 管 为 数 十 微 秒 ， 而 高 频 晶 闸 管 则 为 10s左 右 。 高 频 晶 闸 管 的 不 足 在 于 其 电 压 和 电 流 定 额 都 不 易 做 高 。 由 于 工 作 频 率 较 高 ， 选 择 快 速 晶 闸 管 和 高 频 晶 闸 管 的通 态 平 均 电 流 时 不 能 忽 略 其 开 关 损 耗 的

46、 发 热 效 应 。 41 1.3.4 晶 闸 管 的 派 生 器 件 a) b) I O UIG =0G T1T 2 双 向 晶 闸 管 （ Triode AC SwitchTRIAC或Bidirectional triode thyristor） 可 以 认 为 是 一 对 反 并 联 联 接 的 普 通 晶 闸 管 的 集 成 。 门 极 使 器 件 在 主 电 极 的 正反 两 方 向 均 可 触 发 导 通 ， 在 第 和 第 III象 限 有 对 称 的 伏 安 特性 。 双 向 晶 闸 管 通 常 用 在 交 流电 路 中 ， 因 此 不 用 平 均 值 而 用有 效 值 来 表

47、 示 其 额 定 电 流 值 。图 1-11 双 向 晶 闸 管 的 电 气 图 形 符 号 和 伏 安 特 性a) 电 气 图 形 符 号 b) 伏 安 特 性 42 1.3.4 晶 闸 管 的 派 生 器 件 a)KG A b) UOI IG=0 逆 导 晶 闸 管 （ Reverse Conducting ThyristorRCT） 是 将 晶 闸 管 反 并 联 一 个二 极 管 制 作 在 同 一 管 芯 上的 功 率 集 成 器 件 ， 不 具 有承 受 反 向 电 压 的 能 力 ， 一旦 承 受 反 向 电 压 即 开 通 。 具 有 正 向 压 降 小 、 关 断时 间 短

48、、 高 温 特 性 好 、 额定 结 温 高 等 优 点 ， 可 用 于不 需 要 阻 断 反 向 电 压 的 电路 中 。 图 1-12 逆 导 晶 闸 管 的 电 气 图 形 符 号和 伏 安 特 性 a) 电 气 图 形 符 号 b) 伏 安 特 性 43 1.3.4 晶 闸 管 的 派 生 器 件AG K a) AK光 强 度强 弱b)O UIA 光 控 晶 闸 管 （ Light Triggered ThyristorLTT） 是 利 用 一 定 波 长 的 光照 信 号 触 发 导 通 的 晶 闸 管 。 由 于 采 用 光 触 发 保 证了 主 电 路 与 控 制 电 路 之 间

49、的 绝 缘 ， 而 且 可 以 避 免 电磁 干 扰 的 影 响 ， 因 此 光 控晶 闸 管 目 前 在 高 压 大 功 率的 场 合 。 图 1-13 光 控 晶 闸 管 的 电 气 图 形 符 号 和 伏 安 特 性 a) 电 气 图 形 符 号 b) 伏 安 特 性 44 1.4 可 关 断 晶 闸 管 引 言 门 极 可 关 断 晶 闸 管 在 晶 闸 管 问 世 后 不 久 出 现 。 20世 纪 80年 代 以 来 ， 电 力 电 子 技 术 进 入 了 一 个崭 新 时 代 。 典 型 代 表 门 极 可 关 断 晶 闸 管 、 电 力 晶 体 管 、电 力 场 效 应 晶 体

50、 管 、 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 。 电 力 MOSFET IGBT单 管 及 模 块 45 1.4.1 门 极 可 关 断 晶 闸 管 晶 闸 管 的 一 种 派 生 器 件 ， 但可 以 通 过 在 门 极 施 加 负 的 脉 冲电 流 使 其 关 断 ， 因 而 属 于 全 控型 器 件 。 GTO的 结 构 和 工 作 原 理 GTO的 结 构 是 PNPN四 层 半 导 体 结 构 。 是 一 种 多 元 的 功 率 集 成 器 件 ， 虽 然 外 部 同 样 引 出 个 极 ， 但 内 部 则 包 含 数 十 个 甚 至 数 百 个 共 阳 极 的 小 GTO 元 ， 这

51、些 GTO元 的 阴 极 和 门 极 则 在 器 件 内 部 并 联 在 一 起 。 图 1-14 GTO的 内 部 结 构 和 电 气 图 形 符 号a) 各 单 元 的 阴 极 、 门 极 间 隔 排 列 的 图 形 b) 并 联 单 元 结 构 断 面 示 意 图 c) 电 气 图 形 符 号 46 1.4.1 门 极 可 关 断 晶 闸 管 图 1-8 晶 闸 管 的 双 晶 体 管 模 型 及 其 工 作 原 理 a) 双 晶 体 管 模 型 b) 工 作 原 理 GTO的 工 作 原 理 仍 然 可 以 用 如 图 2-8所 示 的 双 晶 体管 模 型 来 分 析 ， V1、 V

52、2的 共 基 极 电 流增 益 分 别 是 1、 2。 1+2=1是 器 件 临界 导 通 的 条 件 ， 大 于 1导 通 ， 小 于 1则关 断 。 GTO与 普 通 晶 闸 管 的 不 同 设 计 2较 大 ， 使 晶 体 管 V2控 制 灵敏 ， 易 于 GTO关 断 。 导 通 时 1+2更 接 近 1， 导 通 时 接近 临 界 饱 和 ， 有 利 门 极 控 制 关 断 ， 但导 通 时 管 压 降 增 大 。 多 元 集 成 结 构 ， 使 得 P2基 区 横 向电 阻 很 小 ， 能 从 门 极 抽 出 较 大 电 流 。 47 1.4.1 门 极 可 关 断 晶 闸 管 G

53、TO的 导 通 过 程 与 普 通 晶 闸 管 是 一 样 的 ，只 不 过 导 通 时 饱 和 程 度 较 浅 。 而 关 断 时 ， 给 门 极 加 负 脉 冲 ， 即 从 门 极 抽出 电 流 ， 当 两 个 晶 体 管 发 射 极 电 流 IA和 IK的减 小 使 1+21时 ， 器 件 退 出 饱 和 而 关 断 。 GTO的 多 元 集 成 结 构 使 得 其 比 普 通 晶 闸 管开 通 过 程 更 快 ， 承 受 di/dt的 能 力 增 强 。 48 1.4.1 门 极 可 关 断 晶 闸 管 GTO的 动 态 特 性 开 通 过 程 与 普 通 晶 闸 管类 似 。 关 断

54、 过 程 储 存 时 间 ts 下 降 时 间 tf 尾 部 时 间 tt 通 常 tf比 ts小 得 多 ， 而tt比 ts要 长 。 门 极 负 脉 冲 电 流 幅 值越 大 ， 前 沿 越 陡 ， t s就 越短 。 使 门 极 负 脉 冲 的 后 沿缓 慢 衰 减 ， 在 tt阶 段 仍 能保 持 适 当 的 负 电 压 ， 则 可以 缩 短 尾 部 时 间 。 图 1-15 GTO的 开 通 和 关 断 过 程 电 流 波 形 O t0 tiGiAIA90%IA10%IA tttftstd trt0 t1 t2 t3 t4 t5 t6抽 取 饱 和 导 通 时储 存 的 大 量 载

55、流子 的 时 间等 效 晶 体 管 从 饱和 区 退 至 放 大 区 ，阳 极 电 流 逐 渐 减小 时 间 残 存载 流子 复合 所需 时间 49 1.4.1 门 极 可 关 断 晶 闸 管 GTO的 主 要 参 数 GTO的 许 多 参 数 都 和 普 通 晶 闸 管 相 应 的 参 数 意 义 相 同 。 最 大 可 关 断 阳 极 电 流 IATO 用 来 标 称 GTO额 定 电 流 。 电 流 关 断 增 益 off 最 大 可 关 断 阳 极 电 流 IATO与 门 极 负 脉 冲 电 流 最 大 值 IGM之 比 。 off一 般 很 小 ， 只 有 5左 右 ， 这 是 GT

56、O的 一 个 主 要 缺 点 。 开 通 时 间 ton 延 迟 时 间 与 上 升 时 间 之 和 。 延 迟 时 间 一 般 约 12s， 上 升 时 间 则 随 通 态 阳 极 电 流 值 的 增 大 而 增 大 。 关 断 时 间 t off 一 般 指 储 存 时 间 和 下 降 时 间 之 和 ， 而 不 包 括 尾 部 时 间 。 储 存 时 间 随 阳 极 电 流 的 增 大 而 增 大 ， 下 降 时 间 一 般 小 于 2s。 不 少 GTO都 制 造 成 逆 导 型 ， 类 似 于 逆 导 晶 闸 管 。 当 需 要 承 受 反 向 电压 时 ， 应 和 电 力 二 极

57、管 串 联 使 用 。 50 1.5 电 力 晶 体 管 电 力 晶 体 管 （ Giant TransistorGTR）按 英 文 直 译 为 巨 型 晶 体 管 ， 是 一 种 耐 高 电 压 、大 电 流 的 双 极 结 型 晶 体 管 （ Bipolar Junction TransistorBJT） GTR的 结 构 和 工 作 原 理 与 普 通 的 双 极 结 型 晶 体 管 基 本 原 理 是 一样 的 。 最 主 要 的 特 性 是 耐 压 高 、 电 流 大 、 开 关特 性 好 。 51 GTR的 结 构 采 用 至 少 由 两 个 晶 体 管 按 达 林 顿 接 法 组

58、 成 的 单 元 结 构 ， 并 采 用 集成 电 路 工 艺 将 许 多 这 种 单 元 并 联 而 成 。 GTR是 由 三 层 半 导 体 （ 分 别 引 出 集 电 极 、 基 极 和 发 射 极 ） 形 成的 两 个 PN结 （ 集 电 结 和 发 射 结 ） 构 成 ， 多 采 用 NPN结 构 。 2.4.2 电 力 晶 体 管 图 2-16 GTR的 结 构 、 电 气 图 形 符 号 和 内 部 载 流 子 的 流 动a) 内 部 结 构 断 面 示 意 图 b) 电 气 图 形 符 号 c) 内 部 载 流 子 的 流 动+表 示 高掺 杂 浓度 ， -表示 低 掺杂 浓

59、度 52 2.4.2 电 力 晶 体 管Iii ceobc 空 穴 流 电子流c)E b E cib ic=ibie=(1+ )ib图 2-16 c) 内 部 载 流 子 的 流 动 iibc 在 应 用 中 ， GTR一 般 采 用 共 发 射 极 接法 。 集 电 极 电 流 ic与 基 极 电 流 ib之 比 为 称 为 GTR的 电 流 放 大 系 数 ， 它 反 映了 基 极 电 流 对 集 电 极 电 流 的 控 制 能 力 。当 考 虑 到 集 电 极 和 发 射 极 间 的 漏 电 流 Iceo时 ， ic和 ib的 关 系 为 单 管 GTR的 值 比 处 理 信 息 用 的

60、 小 功率 晶 体 管 小 得 多 ， 通 常 为 10左 右 ， 采 用达 林 顿 接 法 可 以 有 效 地 增 大 电 流 增 益 。(2-9)(2-10) 53 2.4.2 电 力 晶 体 管 GTR的 基 本 特 性 静 态 特 性 在 共 发 射 极 接 法 时 的 典 型 输 出 特 性 分 为 截 止 区 、 放 大 区 和 饱 和 区 三 个 区 域 。 在 电 力 电 子 电 路 中 ， GTR工 作 在 开 关 状 态 ， 即 工 作 在 截 止 区 或 饱 和 区 。 在 开 关 过 程 中 ， 即 在 截 止 区 和 饱 和 区 之 间 过 渡 时 ， 一 般 要 经

61、 过 放 大 区 。 截 止 区放 大 区饱和区 OIc ib3ib2ib1 ib1ib220V将 导 致 绝 缘 层击 穿 。 极 间 电 容 CGS、 CGD和 CDS。 漏 源 间 的 耐 压 、 漏 极 最 大 允 许 电 流 和 最 大 耗 散 功 率 决定 了 电 力 MOSFET的 安 全 工 作 区 。 67 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 GTR和 GTO是 双 极 型 电 流 驱 动 器 件 ， 由 于 具 有电 导 调 制 效 应 ， 其 通 流 能 力 很 强 ， 但 开 关 速 度 较低 ， 所 需 驱 动 功 率 大 ， 驱 动 电 路 复 杂 。 而

62、电 力MOSFET是 单 极 型 电 压 驱 动 器 件 ， 开 关 速 度 快 ，输 入 阻 抗 高 ， 热 稳 定 性 好 ， 所 需 驱 动 功 率 小 而 且 驱动 电 路 简 单 。 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 （ Insulated-gateBipolar TransistorIGBT或 IGT） 综 合 了 GTR和 MOSFET的 优 点 ， 因 而 具 有 良 好 的 特 性 。 68 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 IGBT的 结 构 和 工 作 原 理 IGBT的 结 构 是 三 端 器 件 ， 具 有 栅 极 G、 集 电 极 C和 发 射 极 E。 由

63、 N沟 道 VDMOSFET与 双 极 型 晶 体 管 组 合 而 成 的 IGBT， 比 VDMOSFET多 一 层 P+注 入 区 ， 实 现 对 漂 移 区 电 导 率 进 行 调 制 ， 使 得 IGBT具 有 很 强 的 通 流 能 力 。 简 化 等 效 电 路 表 明 ， IGBT 是 用 GTR与 MOSFET组 成 的 达 林 顿 结 构 ， 相 当 于 一 个 由 MOSFET驱 动 的 厚 基 区 PNP晶 体 管 。 图 2-23 IGBT的 结 构 、简 化 等 效 电 路 和 电 气图 形 符 号 a) 内 部 结 构断 面 示 意 图 b) 简 化 等效 电 路

64、c) 电 气 图 形 符号RN为 晶 体管 基 区 内 的调 制 电 阻 。 69 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 IGBT的 工 作 原 理 IGBT的 驱 动 原 理 与 电 力 MOSFET基 本 相 同 ， 是 一 种 场控 器 件 。 其 开 通 和 关 断 是 由 栅 极 和 发 射 极 间 的 电 压 UGE决 定 的 。 当 UGE为 正 且 大 于 开 启 电 压 UGE(th)时 ， MOSFET内 形 成沟 道 ， 并 为 晶 体 管 提 供 基 极 电 流 进 而 使 IGBT导 通 。 当 栅 极 与 发 射 极 间 施 加 反 向 电 压 或 不 加 信

65、 号 时 ，MOSFET内 的 沟 道 消 失 ， 晶 体 管 的 基 极 电 流 被 切 断 ， 使得 IGBT关 断 。 电 导 调 制 效 应 使 得 电 阻 R N减 小 ， 这 样 高 耐 压 的 IGBT也具 有 很 小 的 通 态 压 降 。 70 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 IGBT的 基 本 特 性 静 态 特 性 转 移 特 性 描 述 的 是 集 电 极 电 流 IC与 栅 射 电 压 UGE之 间 的 关 系 。 开 启 电 压 UGE(th)是 IGBT能 实 现 电 导 调 制 而 导 通 的 最 低 栅 射 电 压 ， 随 温 度 升 高 而 略

66、有 下 降 。 （ a）图 2-24 IGBT的 转移 特 性 和 输 出 特 性 a) 转 移 特 性 71 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 输 出 特 性 （ 伏 安 特 性 ） 描 述 的 是 以 栅 射 电 压为 参 考 变 量 时 ， 集 电 极 电流 IC与 集 射 极 间 电 压 UCE之 间 的 关 系 。 分 为 三 个 区 域 ： 正 向阻 断 区 、 有 源 区 和 饱 和 区 。 当 UCE0时 ， IGBT为反 向 阻 断 工 作 状 态 。 在 电 力 电 子 电 路 中 ，IGBT工 作 在 开 关 状 态 ，因 而 是 在 正 向 阻 断 区 和 饱和 区 之 间 来 回 转 换 。 (b)图 2-24 IGBT的 转移 特 性 和 输 出 特 性 b) 输 出 特 性 72 2.4.4 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 动 态 特 性 开 通 过 程 开 通 延 迟 时 间 td(on) 电 流 上 升 时 间 tr 电 压 下 降 时 间 tfv 开 通 时 间 ton= td(on)+tr+ tfv tfv分 为 tfv1和 tfv2两