合肥工业大学 电力电子技术第二讲第二章

电力电子技术PowerElectronics第2章电力电子器件及应用12345晶闸管可关断晶闸管（GTO）电力晶体管

6电力电子器件基础电力电子器件的特点与分类

功率二极管

功率场效应晶体管

7绝缘栅双极型晶体管8910其它新型电力电子器件电力电子器件的发展趋势电力电子器件应用共性问题11总结

12第2章电力电子器件及应用2.1

电力电子器件的特点和分类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。两类中，自20世纪50年代以来，真空管（VacuumValve）仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器、闸流管等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2.1

电力电子器件的特点和分类1．电力电子器件的特点

电力电子器件（PowerElectronicDevice）是指能实现电能的变换或控制的电子器件。和信息系统中的电子器件相比，具有以下特点：1）具有较大的耗散功率与信息系统中的电子器件主要承担信号传输任务不同，电力电子器件处理的功率较大，具有较高的导通电流和阻断电压。由于自身的导通电阻和阻断时的漏电流，电力电子器件要产生较大的耗散功率，往往是电路中主要的发热源。为便于散热，电力电子器件往往具有较大的体积，在使用时一般都要安装散热器，以限制因损耗造成的温升。目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2.1

电力电子器件的特点和分类2.1

电力电子器件的特点和分类1．电力电子器件的特点2）工作在开关状态为了降低工作损耗，电力电子器件往往工作在开关状态。电力电子器件工作时在开通和关断之间不断切换。导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性（开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替电力电子器件都是工作于开关状态，可以抽象成如下模型：A和B：两个主电极K：控制极目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结电力电子器件的重要参数：电压和电流 由于电力电子器件处理的电功率较大，为减少本身损耗，电力电子器件一般工作在开关状态。导通时阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零；阻断时阻抗很大，接近于断路，电流接近于零。 参数中电压指器件在阻断时所能承受的电压； 参数中电流指器件在导通时所能通过的电流。例如：某电力电子器件型号为SGH60N80UFD阻断时所能承受的电压为600V，导通时额定电流为80A2.1

电力电子器件的特点和分类3）需要专门的驱动电路来控制电力电子器件的工作状态通常由信息电子电路来控制，由于电力电子器件处理的电功率较大，信息电子电路不能直接控制，需要中间电路将控制信号放大，该放大电路就是电力电子器件的驱动电路。4）需要缓冲和保护电路电力电子器件的主要用途是高速开关，与普通电气开关、熔断器和接触器等电气元件相比，其过载能力不强，电力电子器件导通时的电流要严格控制在一定范围内。过电流不仅会使器件特性恶化，还会破坏器件结构，导致器件永久失效。与过电流相比，电力电子器件的过电压能力更弱，为降低器件导通压降，器件的芯片总是做得尽可能薄，仅有少量的裕量，即使是微秒级的过电压脉冲都可能造成器件永久性的损坏。在电力电子器件开关过程中，电压和电流会发生急剧变化，为了增强器件工作的可靠性，通常要采用缓冲电路来抑制电压和电流的变化率，降低器件的电应力；采用保护电路来防止电压和电流超过器件的极限值。2.1

电力电子器件的特点和分类目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2.电力帝电子符器件梁的分粪类按照焰电力宋电子薯器件卖能够观被控魔制电解路信略号所弱控制胁的程素度，筐可对内电力捷电子锅器件身进行紫如下既分类堪：1）不臣可控伪器件钩，它葱不能救用控迁制信坚号控党制其掀通断卸，器勾件的食导通合与截敞止完器全由绘自身失在电拜路中忌承受抢的电苏压和氏电流豆来决当定。直这类缓器件裁主要造指功罗率二臣极管理。2）半之控型碗器件厉，指母通过系控制阁信号用能控描制其牙导通拴而不结能控闻制其私关断绞的电深力电站子器牧件。搅这类妹器件啄主要罚是指蚂晶闸垒管，膨它由凳普通切晶闸饥管及抢其派必生器馋件组季成。3）全醉控型设器件指，指阳通过添控制狠信号读既可壮以控裳制其状导通滑，又悦可以渴控制浊其关惜断的闭电力价电子苦器件帮。这悟类器激件的抵品种良很多蛾，目以前常腹用的丛有门楼极可泰关断雾晶闸腰管（GT着O）、按电力株晶体仇管（GT习R）、愧功率烦场效科应管泽（Po黄we父r特MO世SF岭ET）和毅绝缘杂栅双唇极型士晶体怪管（IG狮BT）等该。2.么2电力盏电子葬器件拆基础目录2.1电抗力电恶子器香件的烟特点间与分刑类2.2电判力电少子器制件基桃础2.3功葱率二忧极管2.4罩晶茅闸管2.5告可订关断然晶闸诞管（歪GT差O）2.6末电睛力晶障体管2.7使功点率场禾效应茂晶体羞管2.8集绝啦缘栅子双极壮型晶榆体管*2.9刻其恒它新悉型电挎力电阵子器扶件2.10馒电力隶电子描器件届的发毯展趋定势2.11极电力修电子受器件划应用脆共性消问题小结2.电力终电子蚕器件串的分恰类按照强驱动跑信号连的不京同，痛又可皇将可逃控器漫件分新为电辈流驱僻动型的和电续压驱妹动型椅。电流扒驱动断型器晒件通慢过从姻控制壮极注皇入和纲抽出探电流愈来实赏现器者件的披通断砍，其敲典型脑代表寇是GT计R。大猫容量蓄的GT杯R的开敌通电辱流增吗益较朽低，遵即基滑极平概均控匙制功依率较晓大；电压怎驱动论型器庆件通亲过在撒控制桑极上选施加酿正向江控制颂电压廉实现壤器件窑导通巴，通默过撤恼除控任制电越压或参施加掉反向甜控制吨电压莫使器筒件关祸断；穗当器转件处甘于稳收定工捐作状旺态时符，其晃控制冤极无稠电流泻，因旧此平经均控云制功余率较价小。骄由于析电压谎驱动司型器植件是搁通过戒控制误极电怖压在夜主电疏极间黄建立恶电场顶来控吨制器敌件导岩通，琴故也踪蝶称场苹控或弦场效衔应器积件，饮其典交型代府表是Po狮we炊r俭MO黎SF闭ET和IG级BT。2.海2电力固电子咳器件槽基础目录2.1电扒力电傅子器者件的驻特点听与分毯类2.2电蜂力电发子器背件基嘉础2.3功锄率二铲极管2.4范晶观闸管2.5怨可裕关断分晶闸童管（铺GT指O）2.6话电骗力晶啊体管2.7钳功只率场逢效应微晶体转管2.8站绝烛缘栅深双极菌型晶境体管*2.9枯其目它新瞒型电业力电用子器迹件2.10晓电力寻电子桑器件横的发绣展趋缠势2.11浸电力仔电子械器件轨应用搅共性静问题小结2.电力陵电子夹器件刮的分判类根据乘器件滨内部株带电兰粒子借参与挥导电饭的种描类不伴同，聪电力虾电子客器件沟又可修分为卫单极乎型、矮双极您型和姓复合吸型三冻类。器件并内部菌只有角一种徒带电铁粒子插参与渠导电沸的称也为单肤极型愤器件考，如Po门we凭r厅MO扣SF刚ET；器件歼内有言电子疯和空震穴两抛种带蕉电粒想子参删于导袍电的升称为丈双极夕型器稀件，干如GT呈R和GT初O；由双龙极型戒器件婆与单露极型衣器件恋复合埋而成动的新忘器件框称为江复合浆型器舒件，任如IG姻BT等。2.哨2电力骡电子捆器件烈基础目录2.1电导力电延子器驴件的茶特点滥与分绪类2.2电沸力电绸子器笛件基拉础2.3功翅率二弱极管2.4巨晶醒闸管2.5红可镜关断甲晶闸厌管（竿GT车O）2.6椅电匪力晶梅体管2.7使功烤率场耀效应踪蝶晶体艺管2.8粒绝卫缘栅非双极蠢型晶篇体管*2.9派其工它新总型电轿力电川子器能件2.10筛电力姐电子悦器件赞的发叼展趋摇势2.11左电力葡电子男器件赏应用电共性鞋问题小结1．PN结的缝形成半导但体：违导电想性能铺介于蜻导体耕和绝彼缘体虎之间及的物鲜质。其导衡电能庙力受碰到外猪部条男件影丢响。碰如光诉、热独。半导贺体是窝否纯贞净也鹊会影尤响其扔导电脸能力少。完全区纯净光的、黑结构野完整滥的半尘导体装晶体翻称为葬本征驴半导胡体。委在常爸温下住，本页征半苏导体顾可以遭激发敢出少仁量的依自由燥电子桃，并张出现女相应往数量瓶的空遍穴，柄这两刑种不咐同极偷性的贯带电事粒子士统称蝇为载嗽流子拨。用适电当的国方法塔在本阳征半僻导体垂内掺该入微脊量的加杂质剑，会记使半疾导体甲的导拍电能苹力发增生显萍著的绕变化第，这位种半底导体蹲称为氧杂质售半导凳体。棚因掺邮入杂希质元柔素的嗓不同剥，杂世质半浙导体麦分为睛电子往型（N型）咐半导佩体和貌空穴法型（P型）捐半导灵体两语类。2.碍2电力欲电子宾器件拍基础目录2.1电埋力电锤子器衰件的渐特点絮与分摇类2.2电踢力电威子器如件基渠础2.3功公率二拆极管2.4泛晶晃闸管2.5赚可贿关断案晶闸虾管（粗GT泊O）2.6氏电哪力晶极体管2.7弃功番率场库效应藏晶体旁管2.8括绝垃缘栅此双极民型晶第体管*2.9柱其往它新红型电廊力电农子器束件2.10殃电力刷电子蓬器件这的发奔展趋疲势2.11测电力切电子奴器件题应用恩共性楼问题小结1．PN结的渔形成N型半丈导体秒的杂私质为圈五价摆元素头，在球半导冤体晶跟体中纪能给嘴出一包个多留余的篇电子摘，故N型半尊导体亏内自愈由电选子数胃远大混于空舍穴数耕，则爸自由亮电子京称为权多数打载流卡子（捉简称闲多子倘），棚空穴衰称为站少数速载流将子（故简称缝少子稠）。而P型半挪导体草中的励杂质悲为三陈价元锅素，高能在毫半导宿体晶枝体中械接受达电子头，使馋晶体个中产支生空才穴，竞即P型半恭导体缺中的坛空穴梳数远诞大于晴自由落电子环数，句则空雾穴称鸭为多咸数载帐流子浩，自沸由电溪子称屑为少昨数载阵流子据。N型半盾导体勺和P型半真导体健结合征后，纯交界秘处电肆子和厚空穴锄的浓厌度差咐别，渡造成掘了各浙区的言多子些向另漫一区滋的扩耐散运悼动，资到对偶方区刊内成述为少封子。2.演2电力料电子播器件垄基础目录2.1电拼力电陆子器牛件的型特点朋与分必类2.2电砌力电量子器态件基跑础2.3功度率二早极管2.4塘晶样闸管2.5妥可叶关断兄晶闸梳管（亡GT材O）2.6饲电袋力晶牌体管2.7拾功所率场矿效应钉晶体惨管2.8据绝秒缘栅障双极颂型晶介体管*2.9棵其耍它新誓型电叛力电窄子器惹件2.10你电力索电子站器件侧的发将展趋拌势2.11抽电力俘电子沙器件铅应用报共性氧问题小结将N克型半俊导体眉和P派型半咏导体项结合蛋，由盒于P筛型半义导体套内空咱穴浓基度高泄、电子士浓度技低，趴而N型似半导扫体空弃穴浓孕度低节、电纯子浓重度高厅，则碌空穴倚必然仿要从坏高浓扬度的丈P区他流向夕低浓柿度的年N区依，同遗样电笑子要斜从N肃区流掘向P孙区，夺这种药载流速子从陆高浓匆度区丽向低纯浓度务区的书运动乳称为拍扩散古运动酬。扩散修首先剪在界凝面两鸣侧附蜜近进值行。当睡电子返离开N区悉后，添留下盘了不网能移腿动的昌带正评电荷狱的杂稠质离加子，而形成雀一层验带正迁电荷鸦的区羞域；凡同理吊，空扇穴离轿开P俭区后暮，留榆下不纱能移重动的丘带负汽电荷俭的杂夫质离侦子，狱形成此一层滔带负芳电荷腥的区凑域。报因此荡P区社和N伸区交国界面移附近冰形成睡空间谋电荷根区。目录2.1电罩力电租子器绳件的岩特点孝与分球类2.2电开力电张子器谁件基絮础2.答2.费1PN第结原椅理2.雀2.开2电力蓄电子召器件誉的封课装2.3功动率二棕极管2.4酱晶粱闸管2.5惯可畏关断枣晶闸锅管（珍GT任O）2.6勺电帽力晶炉体管2.7款功朗率场惯效应拨晶体捕管2.8听绝获缘栅垂双极币型晶孕体管*2.9岛其匹它新仗型电煎力电乌子器盲件2.10务电力巨电子唇器件泽的发颜展趋配势2.11撒电力吓电子成器件幼应用脖共性裳问题小结2.气2.戴1滑PN疲结原破理由于瞒正负照电荷将的相季互作穷用，蹦在空认间电递荷区惰形成盏从带桑正电适的N优区指任向带央负电克的P猪区的第内电缺场。内电恋场对志多数钟载流拘子的应扩散巩运动万有阻映挡作央用，蓬同时跪也会骨吸引召对方残区内省的少龄数载殊流子亡向本固区运强动，们形成版漂移聪运动野。当扩落散运远动和写漂移任运动隐达到奸动态喜平衡摩时，基正、赵负空侦间电埋荷量让就达荷到稳剥定值章。此时忍的空瞎间电据荷区孔就是PN结。目录2.1电手力电俩子器辈件的重特点链与分害类2.2电陕力电地子器荐件基粱础2.饭2.决1PN刘结原盐理2.玻2.开2电力拒电子害器件华的封扒装2.3功窃率二良极管2.4龙晶处闸管2.5犬可梅关断祥晶闸摔管（隙GT年O）2.6京电同力晶协体管2.7愤功括率场爱效应穴晶体者管2.8凝绝社缘栅什双极右型晶号体管*2.9斗其闪它新友型电凭力电询子器电件2.10肚电力价电子款器件集的发厅展趋廊势2.11朗电力明电子付器件暑应用敢共性程问题小结2.吨2.踏1请PN每结原揭理耗尽蝴层，绸势垒召区或幅阻挡仰层2.手2.牢1渡PN语结原询理2．追偏置盆下的奖PN扑结在P圾N结坑上外营加电秩压称驻为对伶PN碰结的胜偏置都，P航区加准正、残N区青加负只为正孕偏置塑，反配之为茎反偏态置。当P汽N结何正向腐偏置搏时，影外加页电场即与P滤N结窜的内浴电场百方向施相反宿，内邪电场摸被削顷弱，具载流饲子的做漂移片运动环受到脖抑制遇，而树扩散欠运动身增强冬，在鄙外电祥路上层则形址成自雨P区树流入赛而从湾N区敢流出芬的电垂流，况称为棵正向朴电流市。当P桐N结情反向雀偏置碑时，劈燕外加坊电场将与P暴N结须内电锁场方票向相斥同，凉使得谢载流振子的堵漂移找运动欧大于拉扩散拘运动握，形深成反公向电妻流，惹但由睛于受字少数樱载流收子浓初度低艺的限跌制，季反向妹电流洞很小州。目录2.1电剖力电筑子器匆件的稠特点移与分城类2.2电平力电轻子器炭件基插础2.躲2.逢1PN品结原激理2.驼2.锐2电力腿电子宗器件集的封示装2.3功亩率二扮极管2.4粗晶戴闸管2.5做可球关断杠晶闸晨管（谢GT蓬O）2.6阴电妹力晶拥体管2.7坦功侍率场疮效应调晶体概管2.8岗绝法缘栅朝双极椅型晶烂体管*2.9裤其辉它新喝型电眨力电绿子器幸件2.10送电力琴电子胀器件趣的发污展趋污势2.11债电力差电子裙器件跟应用宴共性弄问题小结3．痰PN晕结的敲反向毫击穿PN场结具偶有一狂定的巾反向应耐压绳能力芽，但关如果演反向拾电压创过大角，达菜到反亿向击牌穿电坡压时另，反橡向电挑流会廉急剧慕增加难，破湖坏P裕N结承反向限偏置湿为截席止的善工作堤状态挽，这杆种状牧态称号为反羽向击认穿，挺反向线击穿桥有可丈能造固成P淡N结歇损坏前。PN睁结反悦向击候穿有角三种浴形式辉：雪董崩击播穿、啄齐纳嚼击穿卸和热匠击穿匪。1）赴雪崩抹击穿当反望向电池压增目大到煌某一咏数值场后，图载流紫子增陡加得疑快而哗多，岸使反汤向电告流急衣剧增忍大，正这种挑情况鲁称为粉雪崩钩击穿撤。2.衫2.滥1裂PN关结原叶理目录2.1电腹力电妇子器斥件的神特点抬与分鼻类2.2电摄力电离子器汁件基拴础2.剥2.动1PN旧结原每理2.自2.赖2电力由电子趁器件艰的封贝装2.3功蹄率二粘极管2.4井晶陷闸管2.5厚可第关断滥晶闸唤管（避GT丛O）2.6酸电矮力晶吃体管2.7装功利率场题效应澡晶体厅管2.8宋绝半缘栅啊双极烫型晶默体管*2.9须其春它新联型电筹力电洋子器虎件2.10竿电力泳电子危器件壳的发防展趋股势2.11脉电力瞒电子钟器件集应用局共性棋问题小结2）吧齐纳受击穿齐纳耻击穿斑也称意隧道次击穿堪，它柜是在出较低郊的反忠向电肢压下撕发生威的击陷穿。额在高流掺杂累浓度虹的P宪N结即中，腿P区霸与N穗区之肚间的闻间距蓝较窄势，再熊加上士反偏更电压捡使电尺场强户度增傍加，能够停破坏腿共价贞键，骂将束惰缚电炕子分痕离出闹来造恨成电棍子-空穴宇对，该现届象称蛮为齐兴纳击绪穿。3）会热击下穿上述哪两种丧型式笼的击死穿过碗程都围是可霞逆的核，若求此时铺外电酿路能劝采取赔措施彼限制朗反向甲电流盼，当棵反向劳电压槐降低顶后P姻N结长仍可脂恢复此原来格状态详。否狱则反猪向电纷压和竹反向谨电流汉乘积伟过大堆，会读超过灰PN命结容耗许的别耗散窗功率纲，导权致热纸量无章法散钟发，避PN所结温袜度上雅升直淘至过杆热而领烧毁脏。这戚种现鼻象称尾为热禾击穿壤，必灶须尽腔可能趴避免携热击嗽穿。2.次2.他1叠PN聚结原线理目录2.1电沾力电候子器孟件的基特点寒与分反类2.2电患力电府子器丝式件基咱础2.此2.沈1PN森结原做理2.屑2.考2电力韵电子底器件燃的封支装2.3功村率二愉极管2.4粒晶此闸管2.5削可挖关断诵晶闸郑管（内GT内O）2.6眼电医力晶宋体管2.7太功峡率场钻效应段晶体盖管2.8赛绝躺缘栅垫双极驻型晶址体管*2.9共其艰它新叛型电未力电魂子器雾件2.10碗电力男电子王器件咳的发参展趋运势2.11扫电力犁电子割器件梁应用痰共性监问题小结4．删PN五结的美电容认效应PN寒结的拆单向猜导电强性使羡其对塘交流安电有筹整流纳作用准，但巷这种遇作用络只在球交变猾电压径频率叛不太菌高时减才能翁发挥体作用额，而倡在电阔压频兵率增俗高时乐不能垄很好稿发挥窜作用厚，其锤原因喝就是愚PN发结有扣电容棍效应占。P仿N结固电容茶按其着产生丈机制轨和作道用的粥差别丈分为熟势垒缺电容嫌和扩春散电刑容。1）忧势垒族电容由于殖PN窃结的枕空间好电荷激区无妖可动颤电荷黎，犹俗如一翠层绝蚁缘介夸质，杂与将绞其夹恭在中目间的笋P区峰和N无区一微起，利构成轮为一匙个电界容器袭。由朵于空射间电涌荷区辟是载言流子有的势疾垒区平，所流以该俗电容异称为擦势垒丘电容脚。2.进2.盼1引PN昌结原地理目录2.1电劈燕力电演子器箭件的朋特点储与分恳类2.2电工力电舞子器宇件基株础2.最2.卡1PN吧结原殃理2.伏2.艳2电力尺电子奴器件当的封捧装2.3功武率二择极管2.4爆晶膝闸管2.5惕可告关断琴晶闸严管（蚁GT扫O）2.6县电跑力晶抬体管2.7徒功步率场营效应服晶体翁管2.8漫绝谢缘栅咱双极雄型晶惹体管*2.9桨其瞎它新峰型电宵力电堵子器简件2.10法电力漠电子悦器件堪的发搅展趋忍势2.11要电力浓电子倡器件羡应用虑共性飞问题小结2）拍扩散荒电容发生合在空胃间电姓荷区表外并玩与注井入载浇流子惠的扩菊散运尺动有袭关的填电容臭效应容称为泽扩散但电容烤。当PN结正签向偏慰置时赠，大崖量电候子由N区进田入P区，衰空穴葛由P区进柱入N区。告但电跟子进坊入P区后站并不辈是立修即与奶空穴却复合待而消灿失，净而是辉在靠谜近耗辈尽层局的一斯定距肝离内祖，一焰面继鸽续扩庄散，停一面嫂与空渴穴复限合后脱消失斯。扩散流电容队是由掀正偏异压造脊成的饿，只鼓在正语向偏穴置时志存在赵。在正绿向偏休置时牺，当旧电压殖较低敏时，塞势垒衣电容屯占主足要成得分；巴正向甲电压拳较高脑时，贞扩散宽运动忆加剧刊，使骂扩散驳电容颠按指位数规您律上贸升，张成为逐PN水结电领容的茅主要总成分泳。2.擦2.晒1当PN蔑结原叨理目录2.1电智力电愿子器考件的政特点帆与分铜类2.2电史力电她子器框件基船础2.小2.局1PN争结原罩理2.绢2.掌2电力吹电子竿器件馆的封余装2.3功懂率二皇极管2.4吉晶敌闸管2.5蛮可浮关断武晶闸疤管（揉GT港O）2.6括电括力晶稍体管2.7傍功达率场亦效应桐晶体度管2.8声绝街缘栅替双极擦型晶岗体管*2.9岗其垄它新蚁型电泛力电妄子器防件2.10窜电力已电子泳器件腐的发服展趋穿势2.11消电力胀电子垦器件掌应用瓶共性触问题小结图2初-2材是电债力电烟子器蔽件几溉种常致见的糊封装馆形式2.用2.匹2电力静电子嗽器件子的封偷装目录2.1电贤力电农子器含件的斧特点沉与分各类2.2电忙力电换子器谁件基狗础2.尘2.套1PN育结原登理2.坟2.纵2电力即电子幸器件童的封分装2.3功是率二膜极管2.4诵晶谣闸管2.5伍可腥关断涛晶闸规管（菜GT禁O）2.6灿电飘力晶技体管2.7夸功索率场股效应踏晶体礼管2.8尤绝史缘栅屡双极抗型晶奔体管*2.9小其棕它新鲜型电枕力电织子器闹件2.10胸电力厕电子左器件疯的发狂展趋钻势2.11疲电力袍电子会器件挨应用标共性下问题小结功率担二极野管（雁Po喉we览r鉴Di观od痛e）垫属于装不可破控电香力电歪子器眨件，反是2联0世堆纪最版早获断得应醒用的宝电力比电子叶器件浸，它逗在整贡流、背逆变斤等领垮域都铺发挥烈着重叹要的箱作用宽。基塘于导拘电机蝇理和违结构储的不选同，夫二极彩管可婚分为经结型豆二极报管和躺肖特脖基势电垒二罗极管艘。二极糕管的崭基本缓结构丈是半朗导体阶PN环结，喇具有球单向丛导电谅性，凯正向父偏置厅时表书现为哈低阻螺态，似形成们正向肾电流岂，称挪为正萍向导谊通；禾而反爱向偏哨置时匪表现虏为高丙阻态臂，几唯乎没粱有电怒流流梨过，申称为早反向络截止届。2.售3功率活二极扑管目录2.1电趟力电飞子器美件的获特点撕与分辨类2.2电伐力电忘子器喘件基令础2.巷2.牺1PN尚结原必理2.己2.殃2电力恳电子炕器件裳的封挖装2.3功秧率二捎极管2.4维晶捆闸管2.5朴可荐关断僚晶闸刃管（叠GT疯O）2.6灭电猜力晶小体管2.7兴功冠率场景效应真晶体芬管2.8倾绝粉缘栅破双极评型晶军体管*2.9豪其棉它新厅型电市力电落子器快件2.10哗电力疏电子零器件何的发振展趋项势2.11垫电力贫电子欧器件匀应用煎共性献问题小结为了姨提高戴结型睬二极砖管承是受反蜡向电充压的缎阻断剂能力芳，PI敲N结奸构宾可以呆用很店薄的框硅片壁厚度互得到宋PN应结构详在硅静片很旺厚时产才能巨获得客的高括反压统阻断宅能力租，故膨结型席功率牢二极卧管多椅采用鼓PI战N结径构。PI炕N功献率二板极管站在P附型半木导体滑和N绘型半窃导体掘之间爸夹有紧一层掺有轻瘦微杂克质的阳高阻特抗N宿-区松域，北该区罗域由励于掺杂浓冬度低么而接秆近于待纯半漆导体纺，即扔本征耐半导朴体。由于提N-欢区域治比P坛区域邻的掺杂浓这度低舟的多笛，P押N-蒜空间爬电荷蔬区主鸡要在编N-往侧展范开，忽故P烫N结怎的内君电场伴基本笨集中废在N尾-区永域中恰，N姿-区斯域可伟以承辞受很棒高的晚外向躬击穿甲电压伐。2.械3.联1结型苹功率菠二极继管基晶本结被构和片工作棍原理目录2.1电兰力电追子器誓件的舟特点咱与分肆类2.2电袜力电筐子器芬件基梨础2.3功遥率二隙极管结型阀功率仙二极肠管基钻本结榆构和河工作赞原理结型蔑功率吃二极蕉管的士基本脑特性快速列功率床二极哲管肖特河基势券垒二以极管功率扩二极机管的霜主要滴参数功率票二极朱管的堂应用矮特点2.4熄晶宿闸管2.5钱可伞关断外晶闸贷管（汇GT输O）2.6秧电悠力晶社体管2.7趟功剂率场的效应摸晶体商管2.8绳绝别缘栅冰双极醒型晶喘体管*2.9般其途它新疗型电敌力电芦子器京件2.10管电力拨电子计器件改的发军展趋椅势2.11漂电力的电子围器件伴应用馅共性环问题小结低掺杂N印-区垦域越两厚，羡功率快二极励管能烘够承沫受的萝反向础电压价就越规高。在P锤N结受反向珍偏置跨的状嗽态下赶，N凑-区兴域的他空间度电荷滥区宽跌度增致加，奸其阻被抗增圈大，音足够妻高的僻反向袜电压著还可悼以使规整个童N-些区域供耗尽级，甚架至将池空间舰电荷晶区扩悬展到伸N区接域。落如果军P区乔域和苗N区域摔的掺忙杂浓蜘度足标够高趁，则袜空间芝电荷乖区将烘被局扫限在N-淘区域准，从借而避繁免电侍极的远穿通灿。2.突3.醒1结型护功率趴二极天管基巨本结狭构和径工作床原理目录2.1电渔力电私子器遣件的轻特点绒与分菜类2.2电释力电氧子器主件基播础2.3功钢率二撤极管结型四功率增二极遭管基遥本结碰构和齿工作冬原理结型渗功率尼二极膏管的私基本孩特性快速凤功率税二极弱管肖特昏基势垫垒二殊极管功率贸二极菠管的增主要雁参数功率暗二极付管的择应用女特点2.4嗽晶知闸管2.5门可显关断扯晶闸睡管（不GT锡O）2.6饰电千力晶锐体管2.7王功仇率场词效应裂晶体数管2.8侮绝疼缘栅绸双极可型晶江体管*2.9超其水它新根型电脾力电桂子器绿件2.10致电力志电子裁器件句的发艇展趋辛势2.11愉电力赞电子威器件吨应用雨共性学问题小结电力朱二极富管和皱信息辟电子婆电路接中的略普通混二极搏管的禽区别些：正向我导通糕时要捕流过存很大趣的电遗流，精其电首流密肝度较细大，寄因而希额外载流孕子(Ca锹rr锹ie伏r)的注霜入水侍平较恐高，旬电导蛮调制饶效应伟不能懒忽略当PN结上捉流过怕的正谎向电王流较怖小时喜，二壮极管牙的电德阻值堂较高殊且为景常量部，管摊压降悉随正拖向电篮流上它升而继增加地；当吼流过凑的正扒向电晴流较爆大时萝，注灿入N-区的苏少子炮空穴舅浓度汇变大介，为感维持评半导水体中隔性条舰件，撞其多袄子浓办度也但相应丸大幅稼度增贸加，免使得锐其电鸦阻率蜓明显韵下降刚，即殃电导棋率大餐大增急加。引线纽奉和焊丑接电宝阻的舅压降固等都球有明逮显的答影响承受烂的电足流变照化率di/dt较大啦，因甜而其鹅引线痛和器贯件自置身的他电感球效应炊也会挥有较财大影铃响为了终提高类反向乖耐压饼，其轿掺杂默浓度环低，传造成正向驼压降(Fo曾rw拣ar汇d姿Bi猫as壮V长ol氧ta故ge)较大2.从3.搅1结型怜功率竟二极检管基计本结加构和旨工作竖原理目录2.1电互力电货子器椅件的演特点籍与分卸类2.2电硬力电厌子器胃件基截础2.3功僻率二绣极管结型司功率扭二极撤管基约本结桃构和喂工作械原理结型万功率宅二极刷管的彩基本糟特性快速申功率意二极毛管肖特贡基势郑垒二躁极管功率肤二极户管的培主要或参数功率活二极烦管的游应用盘特点2.4叛晶夕闸管2.5钳可出关断弓晶闸先管（皮GT将O）2.6站电抬力晶烛体管2.7描功切率场慰效应除晶体颗管2.8敬绝介缘栅屈双极摩型晶捷体管*2.9犹其挎它新润型电爪力电香子器皆件2.10屿电力漂电子味器件彩的发蹄展趋储势2.11母电力摩电子虏器件榨应用庭共性标问题小结结型谈功率专二极拜管的鲁基本吴特性图2-米4结型斥功率卷二极热管的遣伏安慨特性1．系稳态唐特性电导州调制触效应垮使得洗PN董结在尿正向政电流解较大能时导肤通压漠降仍革然很驳低，怪且不偏随电侄流的素大小穴而变坟化。目录2.1电叶力电伤子器咬件的笛特点甘与分早类2.2电窃力电许子器赚件基胶础2.3功倘率二远极管结型旺功率泽二极各管基摘本结得构和捆工作两原理结型尺功率缎二极衣管的立基本评特性快速显功率加二极钉管肖特窗基势增垒二膝极管功率池二极运管的进主要培参数功率歌二极碎管的蚕应用橡特点2.4颜晶因闸管2.5谣可带关断组晶闸酒管（票GT抚O）2.6聪电祝力晶惜体管2.7丝式功否率场翁效应驳晶体棒管2.8干绝至缘栅劣双极斩型晶养体管*2.9担其丹它新大型电劝力电薪子器怎件2.10誉电力然电子握器件安的发苍展趋幕势2.11漠电力陷电子森器件旺应用纳共性歉问题小结实际理论2．笔动态痰特性动态衡特性——因结服电容暂的存绩在，情状态锣之间属的转应换必盗然有核一个累过渡航过程当，此民过程革中的移电压—电流首特性螺是随州时间岔变化修的。动态脊特性主要折指开关搞特性(Sw舒it缝ch倦in域g万Ch撤ar衡ac诵te幕ri候st随ic)，开域关特著性反骑映通幕态和轿断态像之间勺的转绸换过龄程。结型菊功率仅二极阔管的茂基本君特性目录2.1电看力电槐子器瞧件的侄特点聪与分棵类2.2电悦力电声子器裤件基命础2.3功宅率二霞极管结型像功率申二极钟管基踢本结肥构和掠工作爱原理结型失功率戒二极赢管的商基本色特性快速迎功率柳二极践管肖特摸基势雹垒二基极管功率菜二极柳管的蜜主要纽奉参数功率鸦二极拆管的滨应用终特点2.4搏晶咸闸管2.5们可拌关断秩晶闸债管（雪GT因O）2.6玩电饱力晶炭体管2.7云功课率场夕效应创晶体嘱管2.8绢绝笼缘栅坛双极彼型晶恼体管*2.9坑其锡它新酸型电添力电著子器晋件2.10臂电力点电子庙器件输的发歼展趋想势2.11配电力友电子墨器件薄应用赢共性捏问题小结2．率动态铜特性电力术二极上管的顶正向案压降厕先出蛋现一决个过失冲UFP，经假过一姐段时棍间才灭趋于地接近厉稳态疾压降区的某字个值缩慧（如2V）。导致皱电压形过冲强的原炸因有台两个汁：阻骗性机非制和甘感性库机制未。阻性缸机制煎：少捐数载佩流子问注入深的电转导调门制作斑用。结型宅功率央二极卡管的逝基本狱特性目录2.1电次力电竖子器拢件的思特点沫与分逝类2.2电呜力电狭子器恼件基扭础2.3功携率二当极管结型茂功率眼二极偶管基愤本结便构和齐工作两原理结型引功率蔽二极玩管的纹基本肥特性快速胀功率液二极菊管肖特娱基势壮垒二屯极管功率州二极造管的痕主要浙参数功率烧二极歼管的狭应用贿特点2.4衣晶李闸管2.5朗可腊关断明晶闸逆管（撇GT卸O）2.6耍电呆力晶党体管2.7忙功亮率场萝效应创晶体兄管2.8脸绝剪缘栅亡双极堵型晶饺体管*2.9昼其姓它新终型电寄力电聋子器清件2.10鹊电力你电子必器件袜的发浑展趋驾势2.11厨电力西电子晕器件疤应用编共性桑问题小结图2惕-5润结型今功率宜二极爽管的徐开关斤过程2．剖动态柔特性感性洪机制军：电趋流随蜓时间葛上升卸在器摩件内伙部电脚感上裹产生更压降厌，di/dt越大旦，峰割值电堤压UFP越高膊。正向骨恢复抓时间tfr：正左向电陆压从布零开滔始经吗峰值任电压UFP，再益降至罢稳态劳电压UF所需榴要的茎时间请。图2夜-5醋结型稼功率像二极鸭管的怨开关汗过程结型旬功率抛二极冲管的膀基本导特性目录2.1电合力电雕子器蜻件的铅特点滚与分着类2.2电代力电纪子器常件基凑础2.3功吩率二葱极管结型权功率腰二极枣管基呈本结姥构和厨工作保原理结型衬功率悔二极百管的你基本嫁特性快速姨功率潮二极四管肖特甩基势台垒二床极管功率射二极呼管的炮主要荡参数功率衬二极丘管的干应用虫特点2.4多晶膊闸管2.5艘可起关断值晶闸凉管（蜡GT鉴O）2.6悟电忘力晶跌体管2.7塘功拍率场阁效应策晶体携管2.8及绝放缘栅泛双极睁型晶铲体管*2.9梳其繁它新洗型电删力电根子器程件2.10高电力霜电子还器件毙的发怎展趋毒势2.11守电力舞电子辣器件改应用剪共性阀问题小结2．接动态村特性td=t1-t0被称柏为延屋迟时纠间，tf=t2-t1被称他为下跑降时竭间。用反向毯恢复询时间第为trr=td+tf。在反煮向恢芹复期木中，慨反向西电流买上升炎率越种高，永反向灰电压米过冲URP越高底，这剪不仅宵会增牲加器旁件电名压耐绕压值伐，而窜且由故于其喊电压纱变化录率也哭相应静增高滴，当梢结型贡二极递管与牵可控惠器件勤并联唤时，早过高牌的电彼压变道化率视会导虚致可答控器经件的项误导榨通。图2啄-5袋结型剃功率锣二极宣管的掏开关伏过程结型顺功率侮二极膀管的保基本道特性目录2.1电胶力电咸子器祝件的税特点古与分魂类2.2电隶力电正子器勿件基舞础2.3功就率二肃极管结型扭功率奏二极乒管基现本结稳构和户工作节原理结型泊功率侵二极副管的尊基本削特性快速纯功率调二极值管肖特田基势窗垒二尤极管功率宇二极就管的蹈主要滴参数功率胆二极陕管的肃应用向特点2.4致晶撑闸管2.5远可会关断谷晶闸铜管（随GT大O）2.6觉电棋力晶贤体管2.7棕功蒜率场跃效应绒晶体颂管2.8蛮绝驴缘栅昼双极弟型晶岁体管*2.9塑其娃它新榴型电芳力电缩慧子器喜件2.10搜电力竖电子诵器件怠的发贷展趋另势2.11债电力饥电子捎器件填应用捡共性植问题小结2．骂动态袋特性比值S=tf/td称为带反向夜恢复握系数静，用宰来衡季量反仇向恢轧复特辫性的装硬度朴。S较小姜的器茄件其零反向逗电流提衰减筹较快治，被倚称为台具有盲硬恢敬复特效性。S越小雁，反播向电注压过润冲URP越大全，高算电压城变化贱率引困发的查电磁坝干扰刚（E她MI夕）强撕度越集高。图2习-5里结型脱功率燥二极此管的旬开关魄过程结型握功率勉二极疾管的狠基本寇特性目录2.1电妨力电牛子器与件的戏特点后与分色类2.2电巡寿力电广子器旧件基劳础2.3功掩率二报极管结型刷功率组二极请管基却本结参构和婚工作骄原理结型也功率界二极稿管的司基本念特性快速赠功率裤二极饰管肖特袍基势吨垒二蔽极管功率谱二极楼管的锻主要虹参数功率千二极处管的章应用剑特点2.4涌晶崭闸管2.5尼可墙关断席晶闸通管（课GT票O）2.6他电铜力晶而体管2.7数功摔率场趣效应鹿晶体腊管2.8此绝醒缘栅萌双极让型晶火体管*2.9腰其鸦它新罪型电烤力电允子器舰件2.10端电力等电子杰器件右的发趣展趋僵势2.11孙电力膏电子严器件钩应用偿共性穗问题小结普通毕结型移功率歼二极译管又锈称整犁流管唐（R纵ec适ti汪fi劈燕er猜D猎io盐de响），因反向师恢复爪时间泛在5笨μs丘以上坏，多穿用于旁开关院频率刊在1响kH虏z以爱下的逝整流向电路宽中。堵若是井高频巩电路行，应基采用快速转功率列二极祝管。1．陈提高伍结型扮功率钢二极嘉管开岔关速围度的牛措施1）扩散扰法：留在硅亚材料库掺入生金或掉铂等盟杂质澡可有每效提洪高少升子复鄙合率卷，促胜使存而储在N区屿的过录剩载炸流子枝减少绘，从页而缩迎短反甘向恢曾复时钟间trr。2）外延踩法：争采用需在P和歪N掺侵杂区候之间社夹入颗一层衰高阻雹N-型材佩料以终形成捞PN-N结鼻构，在P区和N区外铜还各品有一秋层金绝属层工。采用殿外延叉及用浙掺铂挖的方陡法进背行少葬子寿疮命控应制。浩在相姨同耐勿压条男件下灵，新俊结构斤硅片巡寿厚度歌要薄恭得多项，具零有更扮好的掉恢复答特性闪和较传低的鉴正向凡导通筛压降灯，这乎种结夜构是却目前联快速奏二极嫩管普幻玉遍采中用的察结构乐。快速淹功率铁二极芹管目录2.1电扣力电横子器谋件的咳特点线与分戴类2.2电幅力电妥子器店件基裁础2.3功接率二希极管结型死功率冤二极绪管基蜂本结年构和附工作塞原理结型急功率替二极只管的胜基本臭特性快速移功率望二极带管肖特欲基势冬垒二秆极管功率挥二极捷管的垫主要悟参数功率借二极姐管的弯应用戴特点2.4畅晶林闸管2.5剩可机关断畏晶闸必管（叶GT楚O）2.6窗电蛮力晶旱体管2.7许功因率场纯效应免晶体帐管2.8熄绝咸缘栅戴双极促型晶外体管*2.9结其称它新建型电晌力电臭子器厅件2.10困电力检电子肝器件魔的发兰展趋奋势2.11届电力睡电子胜器件挣应用凤共性蜘问题小结2．婶快速爸型和胖超快撕速型快速控二极爽管分抖为快笔恢复飘（F闹RE障D）赵和超隶快恢扮复（烤Hi兆pe嗓r致FR扩ED捕，H猜ip木er衰F巷as汇t痰so延ft蚁R馒ec骑ov卵er薯y眠Ep哪it星ax炮ia屯l飘Di厅od销e）穷两类背。前任者应鞠用于弱开关嫌频率勿为2缎0～监50甲kH侮z的航场合稍；后溉者用劳于开你关频均率在尤50遥kH悲z以宣上的兽场合掉。主要粮用于辈开关仇电源再、PW傅M脉宽震调制仍器、彼变频嘱器等鞠电路姑中，耽作为剥整流锅二极野管、做续流按二极湖管或拜阻尼俘二极斯管使坏用。快速霞功率愚二极抢管目录2.1电员力电门子器数件的饶特点致与分店类2.2电较力电俘子器扮件基绕础2.3功练率二垃极管结型夏功率呼二极北管基行本结音构和覆工作垒原理结型散功率佳二极蹈管的反基本阴特性快速荒功率掌二极伞管肖特解基势侨垒二仪极管功率鱼二极饥管的尼主要勒参数功率谨二极盛管的两应用演特点2.4遍晶扰闸管2.5铲可涨关断债晶闸输管（土GT侍O）2.6绩电透力晶香体管2.7待功鬼率场歉效应亿晶体风管2.8哭绝剩缘栅需双极排型晶柜体管*2.9河其番它新益型电轮力电掘子器乔件2.10漂电力纵电子边器件耀的发吴展趋嗓势2.11嘱电力即电子戏器件卵应用彼共性铃问题小结图2-堵6肖特督基二球极管专内部袍结构鸣图肖特伙基势刊垒二挨极管壳，简京称为鹊肖特追基二命极管主（SB科D，Sc牲ho评tt柱kyBa提rr趟ie鼠r陆Di抖od准e），画是利羊用金扬属与N型半妥导体消表面馅接触管形成蒸势垒觉的非能线形灰特性渗制成锐的功目率二及极管坛。20世纪80年代初以来兔，由完于工毯艺的滤发展持得以毯在电枣力电敌子电延路中给广泛域应用团。肖特宵基势展垒二珠极管目录2.1电处力电拼子器可件的扯特点词与分童类2.2电舌力电表子器近件基住础2.3功嘴率二矩极管结型劣功率轻二极晨管基销本结皂构和设工作征原理结型周功率绪二极喘管的爸基本繁特性快速起功率是二极敬管肖特贱基势棒垒二沈极管功率极二极璃管的运主要谁参数功率刷二极恨管的巴应用俊特点2.4途晶滋闸管2.5身可鄙关断友晶闸叹管（拉GT沟O）2.6炸电蚀力晶颜体管2.7男功抹率场搭效应馅晶体冤管2.8程绝汉缘栅叙双极扭型晶巩体管*2.9欣其搂它新旁型电门力电伸子器寄件2.10及电力受电子零器件揪的发申展趋芹势2.11旦电力补电子界器件贿应用容共性告问题小结由于N型半托导体捷中存挑在着眼大量灭的电续子，谜而金振属中炒仅有溉极少椒量的些自由梅电子译，当棍金属膜与N型半泻导体干接触臣后，词电子膜便从震浓度予高的N型半看导体碍中向镜浓度津低的芽金属宋中扩鸟散。分随着逐电子挠不断极从半石导体悬扩散落到金河属，受半导驱体表双面电和子浓塌度逐央渐降教低，多表面富电中病性被句破坏开，于摘是就星形成邻势垒蜻，其士电场蔑方向绢为半锁导体未→金衡属。差但在叼该电柜场作喝用之纪下，桥金属攻中的困电子恢也会粱产生隙从金茅属→仅半导田体的邪漂移仁运动苏，从刮而消赌弱了菊由于灰扩散煌运动西而形肠成的州电场捏。当拦建立亮起一村定宽传度的友空间醒电荷矿区后浅，电椅场引篮起的贝电子方漂移遣运动闪和浓嘱度不轿同引市起的讽电子负扩散恶运动终达到忙相对棚的平稼衡，探便形驳成了下肖特侍基势遍垒。肖特做基势惊垒二钥极管目录2.1电爱力电顺子器倒件的备特点宅与分拌类2.2电膏力电颈子器骄件基音础2.3功灯率二啦极管结型培功率神二极设管基耀本结来构和咬工作见原理结型尚功率真二极瓜管的污基本斜特性快速句功率仁二极智管肖特丙基势门垒二耕极管功率躁二极吊管的摔主要色参数功率默二极海管的富应用准特点2.4网晶陆闸管2.5厨可秋关断疼晶闸目管（难GT留O）2.6啦电厨力晶吴体管2.7沙功带率场现效应逃晶体瓜管2.8睬绝昏缘栅唉双极近型晶完体管*2.9捆其缩慧它新选型电强力电监子器冠件2.10具电力刻电子锻器件触的发些展趋矛势2.11压电力援电子剪器件丝式应用施共性掩问题小结当S膏BD失处于理正向茂偏置彩时（达即外柜加电抖压金缓属为择正、离半导零体为只负）府，合育成势晓垒高六度下渠降，退这将孙有利简于硅滋中电碑子向兄金属做转移柏，从幅而形州成正耻向电膜流；陵相反已当S骨BD乱处于袋反向可偏置间时，全合成雪势垒哗高度治升高状，硅拴中电耽子转叉移比剃零偏燃置（哪无外熄部电安压）哀时更饿困难章。肖特广基二粱极管我的优食点反向图恢复谊时间仅很短势（10酸-伟4厌0n病s）正向蓄恢复斧过程是中也侮不会余有明盗显的偏电压向过冲在反胖向耐冻压较钢低的哑情况幕下其知正向扣压降代也很味小，评明显惭低于合快恢病复二丛极管肖特萝基势照垒二盼极管目录2.1电标力电型子器浑件的盾特点栽与分垂类2.2电庸力电揭子器追件基药础2.3功隆率二漏极管结型狭功率杨二极托