《新能源汽车电力电子技术》 课件 2-3 功率场效应晶体管认知-课件

功率场效应晶体管认知《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实验任务04课堂测评05课后作业0601课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业功率场效应晶体管认知课堂导入功率场效应晶体管（powerMOSFET）也称为电力场效应晶体管或电力场控晶体管，是一种单极型的电压控制器件。它不但有自关断能力，而且还具有驱动功率小、开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备技能训练课堂测评课堂导入课后作业学习目标01熟悉功率场效应管的结构、工作原理、特性02能判断功率场效应管的电极03能用万用表判断功率场效应管的好坏学习目标功率场效应晶体管认知03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业功率场效应晶体管的结构MOSFET种类和结构较多，按导电沟道可分为P沟道和N沟道。图（a）所示为N沟道增强型功率MOSFET的结构，图（b）所示为功率MOSFET的电气图形符号，其引出的三个电极分别为栅极G、漏极D和源极S。功率场效应晶体管认知功率场效应晶体管（a）结构

（b）电气图形符号功率场效应晶体管的工作原理当栅源极间电压为零时，若漏源极间加正电源，P基区与N区之间形成的PN结反偏，漏源极之间无电流流过，如图中（a）所示。若在栅源极间加正电压UGS，栅极是绝缘的，所以不会有栅极电流流过。功率场效应晶体管认知

（a）UGS=0（b）0＜UGS＜UT

（c）UGS＞UT功率场效应晶体管的导电机理功率场效应晶体管的工作原理功率场效应晶体管认知

（a）UGS=0（b）0＜UGS＜UT

（c）UGS＞UT功率场效应晶体管的导电机理但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开，而将P区中的电子吸引到栅极下面的P区表面，当UGS＜UT(开启电压)时，栅极下P区表面的电子浓度相对空穴浓度较低，无法形成导电沟道，即漏极源极仍无法导电，如图中（b）所示。功率场效应晶体管的工作原理当UGS＞UT（开启电压）时，栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，使P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结消失，漏极和源极导电，如图中（c）所示。功率场效应晶体管认知

（a）UGS=0（b）0＜UGS＜UT

（c）UGS＞UT功率场效应晶体管的导电机理功率场效应晶体管的特性功率场效应晶体管认知（1）转移特性转移特性表示漏极电流ID与栅源之间电压UGS的转移特性关系曲线，如图所示。转移特性可表示出器件的放大能力，并且是与GTR中的电流增益β相似。由于功率场效应管是压控器件，因此用跨导gm这一参数来表示。图中UT为开启电压，只有当UGS=UT时才会出现导电沟道，产生漏极电流ID。转移特性曲线01功率场效应晶体管的静态特性功率场效应晶体管的特性功率场效应晶体管认知输出特性曲线01功率场效应晶体管的静态特性（2）输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。特性曲线如图所示。由图所见，输出特性分为截止、饱和与非饱和3个区域。这里饱和、非饱和的概念与GTR不同。饱和是指漏极电流ID不随漏源电压UGS的增加而增加，也就是基本保持不变；非饱和是指漏极电流ID随UGS增加呈线性关系变化。04实验任务ProficiencyExercises学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业实验准备工具：功率场效应晶体管、万用表；设备：实训工作台；资料及耗材：《电力电子技术实验》教材、抹布等。功率场效应晶体管认知功率场晶体管万用表实验步骤功率场效应晶体管认知一、功率晶体管的检测1.取出数字万用表和晶体管。2.打开万用表，选择HEF档，进行测量。3.将晶体管C，B，E三个引脚分别插入万用表相应的插孔中，进行测量。4.读取数值，将数值与维修手册标准值比较，判断晶体管是否正常。5.取下晶体管，复位万用表。6.整理工具，清洁场地，设备复位。分组实训请各小组按照拟定的小组分工及实验步骤，完成“功率场效应晶体管认知”实验，并完成工作页中实训报告的填写。功率场效应晶体管认知总结评价请结合各自实验的完成情况，实事求是的完成实验自评与互评。并将填写完整的工作页提交给老师进行检查和评价。功率场效应晶体管认知05课堂测评Classroomtest学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业判断题1.当栅极电压为零时漏源极间存在导电沟道的称为耗尽型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道的称为增强型。（

）2.MOSFET种类和结构较多，按导电沟道可分为P沟道和PN沟道。（

）3.功率MOSFET大都采用垂直导电结构，这种结构能大大提高器件的耐压和通流能力。（

）4.动态特性主要描述输入量与输出量之间的时间关系，它影响器件的开关过程。（

）5.功率场效应管是压控器件，在静态时输入0.5A的稳定电流。（