新能源汽车电学基础与高压安全 课件 2 常用电子元器件工作原理与检测

新能源汽车电学基础与高压安全2024/10/919:17模块一电学基础知识与电子元器件检测本模块介绍电学基础知识与电子元器件检测，分为三个学习任务，分别为：学习任务一，基础电路认知；学习任务二，常用电子元器件工作原理与检测；学习任务三，功率变换电路应用。通过以上学习任务的学习，你能够学会测量电阻、电压和电流等电路基本参数的方法；能够识别并检测常用电子元器件；能够识别新能源汽车的功率变换电路及其拓扑结构。新能源汽车电学基础与高压安全2024/10/919:17学习任务1常用电子元器件工作原理与检测任务目标

知识目标：1.能够描述电阻器的类型及其作用；2.能够描述电容器的类型及其作用；3.能够描述电感器的类型及其作用；4.能够描述二极管、晶体管、MOSTET和IGBT分立器件辨识方法。

能力目标：1.能够识别常用的电子元器件；2.能够检测常用的电子元器件。

素质目标：1.培养良好的职业道德和工匠精神；2.培养安全意识和团队协作精神；3.培养自我管理和自主学习能力。新能源汽车电学基础与高压安全2024/10/919:17情境导入

情境描述：

在电路板上你会发现好多电子元器件都有3个管脚，他们都是“三极管”吗？

情境提示：

有3个管脚的元器件不一定都是晶体三极管，还有可能是场效应管或IGBT。如果需要确定是哪种类型的元器件，可以采用万用表检测或者查阅其型号。新能源汽车电学基础与高压安全知识学习

一、电阻器的类型、应用、封装与检测1.电阻器的类型与应用电阻器简称电阻，是电子电路上应用最广泛的电子器件之一，其作用一般是限流、分流、降压、分压和电路偏置。电阻器在电路中可以单独使用，也可以和其他元器件一起使用，如电感、电容以及各种IC。电阻器在电路板上的丝印符号为R。（1）电阻器的分类方式电阻器分类方式如下：1）按阻值分类，可分为固定电阻、可变电阻和特种电阻。2）按制造材料分类，可分为薄膜类、合金类、合成类和敏感类等。如碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、线绕电阻等。3）按安装方式分类，可分为插件电阻和贴片电阻。4）按功能分类，可分为负载电阻、采样电阻、分流电阻、保护电阻等。新能源汽车电学基础与高压安全（2）常用的电阻器及应用1）预充电阻预充电阻内部是绕线电阻。在检查预充电路时，要注意了解预充电阻的阻值和额定功率。在进行元器件替换时，除注意阻值外，还要确定功率是否匹配。预充电路的示意图中由R1与C1构成典型的RC电路。在电动汽车上电瞬间，如果不经过预充电路，高压电直接加到电容上，会因电流过大损坏电容器及其他元器件。新能源汽车电学基础与高压安全动力电池中的预充电路熔丝预充电阻预充接触器新能源汽车电学基础与高压安全2）碳膜电阻（型号：RT）碳膜电阻是在陶瓷骨架表面上，将碳氢化合物在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。碳膜电阻价格低廉，阻值范围宽(1Ω~10MΩ)，温度系数为负值。碳膜电阻常用额定功率为1/8W~10W，精度等级为+5%、10%、20%，在一般的电子产品中大量使用。3）金属膜电阻（型号：RJ）金属膜电阻是在陶瓷骨架表面，经真空高温或烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。金属膜电阻的特点是：精度高、稳定性好、噪声低、体积小、高频特性好，且允许工作环境温度范围大(-55~+125℃)、温度系数低((50~100)x10-6/℃)。金属膜电阻是电子电路应用最广泛的电阻之一。金属膜电阻常用额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等，标称阻值在10Ω~10MΩ之间。4）金属氧化膜电阻（型号：RY）在玻璃、瓷器等材料上，通过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。该电阻器由于氧化膜膜层比较厚，因而具有极好的脉冲、高频和过负荷性能，且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。但阻值范围窄，温度系数比金属膜电阻差。新能源汽车电学基础与高压安全5）合金类电阻用块状电阻合金拉制成合金或碾压成合金箔制成电阻，主要包括：绕线电阻（型号：RX）和精密合金箔电阻（型号：RJ）。6）合成类电阻将导电材料与非导电材料按一定比例混合成不同的电阻率的材料后制成的电阻。该电阻最突出的优点是可靠性高。常见的合成类电阻有金属玻璃釉电阻（型号：RI）、实芯电阻（型号：RS）、合成膜电阻（型号：RH）、电阻排等。7）敏感类电阻常见的敏感类电阻如热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等，汽车上通常应用在传感器上。新能源汽车电学基础与高压安全（1）直插电阻直插电阻的类型有轴向封装具有扁平轮廓和圆柱或箱形设计，两端带引线。电阻器阻值的标识方法常用的有直标法、文字符号法、数码法和色标法。2.电阻器的封装不同类型电阻器在电路板上常见的封装方式不一定相同。新能源汽车电学基础与高压安全（2）贴片电阻贴片电阻(SMDResistor)又名片式固定电阻器(ChipFixedResistor)，是合成类金属玻璃釉电阻器中的一种，将金属粉和玻璃釉粉混合，采用丝网印刷法印在基板上制成的电阻器。这种电阻特点是耐潮湿和高温，温度系数小，还可以大大节约电路空间成本，使设计更精细化。贴片电阻一般采用数码法进行标注。如391表示39×101=390Ω；473表示47×103=47000Ω；5R60表示5.60Ω。（3）晶圆电阻（无引脚电阻）晶圆电阻，也叫做无引脚电阻，是一种金属膜柱状电阻。它介于贴片电阻与直插电阻之间，主要适用于电流较大、耐高压冲击、安全性要求高的高阶电路中。与直插电阻相比，由于去掉了引线，因此很大程度上降低了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感，同时能够解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无法提高的问题。新能源汽车电学基础与高压安全3.电阻器的检测电路维修中，通常需要使用数字式万用表对电阻器进行测量。在测量电阻时需要注意以下几点：1）测量时电阻及所在电路不得带电。2）测量电阻时，最好能将电阻从电路中断开。3）在电路板上测量电阻时，测量值一般会小于或等于标称电阻值（由于电路的并联关系），故测量值不准确。如果测量值大于标准电阻，说明电路有故障。新能源汽车电学基础与高压安全二、电容器的类型、应用、工作原理与检测1.电容器的类型与应用（1）电容器的分类方式电容器简称电容。电容在电路中的作用很多，比如滤波、旁路、补偿、耦合、去耦、整流、抑制干扰、储能等，具体作用要根据电路结构来进行分析。电容器在电路板上的丝印符号是C。电容器的种类很多，分类法方法也有所不同。1）电容器从原理上可分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等。2）电容器从材料上可分为：CBB电容（聚乙烯）、涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。新能源汽车电学基础与高压安全（2）常用的电容器及应用以下介绍几种常用的电容器及应用。1）电解电容电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。电解电容在电路板上的丝印符号一般是CE。新能源汽车电学基础与高压安全2）钽电容钽电容全称是钽电解电容，也是属于电解电容的一种，但是使用金属钽做为介质，不像普通电解电容那样使用电解液。钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感。钽电容的性能优异，是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品，在电源滤波、交流旁路等用途上应用最广泛。钽电容也是一种有极性的电容，带横线一侧是电容的正极。3）MLCC电容（独石电容）MLCC（Multi-layerCeramicCapacitors）是片式多层陶瓷电容器的英文缩写。是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。这种电容是无极性电容，在电路板上应用数量最多。

新能源汽车电学基础与高压安全4）安规电容安规电容是指电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全的安全电容器。安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波。它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模、差模干扰起滤波作用。出于安全考虑和EMC（电磁兼容性）考虑，一般在电源入口建议加上安规电容。安规电容分为x型和y型。交流电源输入分为3个端子：火线L/零线N/地线G，(L=Line,N=Neutral,G=Ground)。跨于“L-N”之间，即“火线-零线”之间的是X电容；跨于“L-G/N-G”之间，即“火线-地线或零线-地线”之间的是Y电容。火线与零线之间接个电容就像是“X”,而火线与地线之间接个电容像个“Y”。

新能源汽车电学基础与高压安全5）超级电容器超级电容器（SC），也称法拉电容器，是一种高容量电容器，其电容值远高于其他电容器，但电压限制较低，它弥合了电解电容器和可充电电池之间的差距。它通常比电解电容器在每单位体积或质量上存储10到100倍的能量，可以比电池更快地接受和传递电荷，并且比可充电电池耐受更多的充电和放电循环。超级电容器用于需要许多快速充电/放电循环而不是长期紧凑型能量存储的应用中。它们用于汽车及其他工程机械再生制动、短期能量存储或突发模式供电。较小的单元可用作静态随机存取存储器(SRAM)的备用电源。与普通电容器不同，超级电容器不使用常规的固体电介质，而是使用静电双层电容或电化学电容。新能源汽车电学基础与高压安全2.电容器的充放电原理（1）电容器的充电和放电过程1-直流电压电源；2-开关；3-电流表；4-电阻；5-电容器图

电容器的充电和放电过程1-电容器充电；2-电容器放电；i-电流；u-电压；t-时间图

电容器的充电和放电时的电压电流曲线新能源汽车电学基础与高压安全（2）电容器的充电和放电时间计算充电和放电时间时，需要电容器充电电流经过的电阻阻值和电容器的电容值。施加的电压大小对充电时间没有影响。电容容值C越小，电阻值R越小，充放电过程越快。因此电容器C与电阻R的乘积为时间常数τ，即：τ=R*C（3）电容器串并联将电容器依次连接在一起且相同电流经过所有电容器时，电容器为串联形式。容器并联时，施加在所有电容器上的电压都相同。因为通过电流为电容器充电，所以所有电容器的总电容大于所有单个电容器的电容。新能源汽车电学基础与高压安全3.电容器的检测电容器的损坏主要是外观的损坏、短路、开路、电参数的退化。从外观判断，如果有开裂、鼓包、漏液（比如电解电容）那可以立刻判断此电容器已经损坏。如果从电容器外观不能判断好坏，则需要通过对电容器的测量来判断。测量前需要先将电容器放电，如果是耐压值小或容值较小的电容器，可以直接将两脚短路放电，而其它情况下需要串接电阻或者灯泡等负载进行放电。另外，和测量电阻类似，电路不能带电，并且最好将电容器取下进行测量。如果在电路中测量电容器，因电容器本身是个储能的元器件，而且电路中其他元器件对它的影响较大，所以在电路中测量电容器的容值会不准确。新能源汽车电学基础与高压安全（1）使用数字万用表电容档测量电容器使用数字万用表电容档测量电容器的容值时，需要注意被测电容器的容值和万用表的量程是否匹配。同时要注意被测电容器是有极性还是无极性电容。对于容值较小的电容器，测量时偏差较大。（2）使用数字万用表电阻档测量电容器有的数字万用表没有电容档位，此时可以用电阻档的最大档位来测量判断电容器的好坏。在此档位时，万用表的红黑表笔间有一定电压，连接好电容器后，相当于给电容充电。随着充电电压的上升，充电电流减小。由R=U/I,电流I不断减小，电阻R的读数会不断变大。实际测量时，电阻阻值的读数会不断变大，直至超量程。放电后，再次测量，读数仍由小变大，说明电容器无故障。注意：万用表读数变化的快慢与被测电容器的容值有关。新能源汽车电学基础与高压安全（3）使用指针式万用表测量电容器使用指针式万用表也可以测量电容器的好坏。测量时按照以下步骤进行。1）第1步：万用表机械调零。2）第2步：看电容刻度盘；刻度盘显示CX1，表示量程是1微法；CX10表示量程是10微法。通过刻度盘的分度读数，可以显示在量程内的其他读数。3）第3步：选择量程，再次调零。先将两指针短接，再次调零。4）第4步：测量前，先将电容放电，连接表笔测量电容。测量时，万用表的黑表笔连接内部电源的正极，红表笔连接内部电源的负极。带极性的电容器正极连接黑色表笔。如果电容正常，指针迅速右偏至正常读数后向左摆到底，说明该电容正常。若表针回转后指示的数值很小，说明电容已击穿；若表针无偏转，说明电容已开路。新能源汽车电学基础与高压安全三、电感器的类型、应用、工作原理与检测1.电感器的类型与应用（1）电感器的分类方式电感器(Inductor)，又称扼流器、电抗器、动态电抗器，是能够把电能转化为磁能而存储起来的元器件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器的电感只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器的种类很多，分类法方法也有所不同。1）电感器按外形可分为实心电感器（实心线圈）和空心电感器（空心线圈）。2）按工作性质可分为高频电感器（各种天线线圈、振荡线圈）、中频电感器和低频电感器（各自扼流圈、滤波线圈）。3）按照封装形式可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器和贴片电感器等。新能源汽车电学基础与高压安全（2）电感器的应用电感器在电路中起阻流和滤波作用，还具有抑制电磁波干扰、筛选信号、稳定电流以及过滤噪声的作用，具体作用要根据电路结构来进行分析。电感器在电路板上的丝印符号L，计量单位是H（亨利）。图是带铁芯和不带铁芯电感器在电路中的符号。1-不带铁芯的线圈；2-带铁芯的线圈新能源汽车电学基础与高压安全3.电感器的工作原理如图所示，电感线圈L通过一个电阻R与一个直流电源连接在一起。开关接通时，几乎全部电压UB都加在线圈上。接通时线圈起到中断作用，这与电容器的作用相反。图中，在阶段1中，磁场建立。此时电感两端电压由大变小，电流由小变大。当开关闭合到2的位置时，磁场消失，此时电压发生突变并反向，由磁场能变成电场能输出，电流由大变小，直至到0。1-磁场建立；2-磁场消失；i-电流；u-电压；t-时间新能源汽车电学基础与高压安全4.电感器的检测在电路检修中，可以使用数字万用表对电感器进行检测。如果万用表没有电感测试功能的，可以选用电阻档测量线圈是否断路、短路或绝缘不良。新能源汽车电学基础与高压安全四、二极管的特性与工作原理、类型与检测1.二极管的特性与工作原理二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能，即给二极管阳极加上正向电压时，二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止，即“正向导通，反向截止”。因此，二极管的导通和截止，相当于开关的接通与断开。二极管是最早诞生的半导体元器件之一，其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。新能源汽车电学基础与高压安全2.二极管的类型（1）稳压二极管稳压二极管，又叫齐纳二极管,在电路板上的丝印符号一般是ZD。稳压二极管工作在反向击穿时，主要参数是稳定电压Uz和稳定电流Iz。稳定电压小于4V的具有负温度系数特性，高于7V的具有正温度系数特性，即温度高稳定电压也高。（2）发光二极管发光二极管（LED）也具有单向导电性，开启电压比普通二极管大。发光二极管的发光颜色取决于材料，管脚长的是二极管的正极。在电路中，发光二极管一般和限流电阻一起使用，保证发光二极管不被损坏。新能源汽车电学基础与高压安全（3）光电二极管光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体元器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。（4）肖特基二极管肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的，SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。SBD具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，以致于限制了其应用范围。肖特基二极管最大的缺点是其反向偏压较低及反向漏电流偏大，设计上需注意其热失控。新能源汽车电学基础与高压安全（5）快恢复二极管快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。（6）瞬态抑制二极管瞬态电压抑制二极管简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受电路中各种浪涌脉冲的损坏。新能源汽车电学基础与高压安全3.二极管的检测在电路检修中，可使用数字万用表的二极管档测量二极管的好坏。数字万用表的红色表笔连接二极管的正极，黑色表笔连接二极管的负极。当二极管正常时，万用表显示二极管正常导通的电压降。新能源汽车电学基础与高压安全五、三极管的工作原理与检测三极管全称为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。三极管作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。在PCB上三极管的丝印符号一般是Q或VT新能源汽车电学基础与高压安全1.三极管的工作原理（1）三极管的结构原理三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元器件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。三极管的内部结构,以NPN型为例，位于中间的P区称作基区，它很薄且杂质浓度很低，位于上层的是N区是发射区，掺杂浓度很高；位于下层的N区是集电区，面积很大。三极管的外特性与三个区域的上述特点紧密相关，它们所引出的三个电极分别为基极b、发射极e和集电极c。新能源汽车电学基础与高压安全（2）三极管的工作特性三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这是三极管最基本的和最重要的特性。图是三极管的基本放大电路，Δu1为输入电压信号，接入基极-发射极回路，称为输入回路；放大后的信号在集电极-发射极回路，称为输出回路。由于发射极是两个回路的公共端，故称该电路为共射放大电路。使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。发射极电流IE，基极电流IB，集电极电流IC。从外部看：IE=IC+IB用β表示共射交流直流放大系数，小功率管的β较大，有的可达300到400百倍；大功率管的β较小，有的甚至只有30到40倍。新能源汽车电学基础与高压安全1）输入特性曲线输入特性曲线描述管压降UCE一定的情况下，基极电流iB与发射结压降uBE之间的函数关系，即：iB=f（uBE）|UCE=常数2）输出特性曲线输出特性曲线描述基极电流IB为一常量时，集电极电流iC与管压降uCE之间的函数关系。即：iC=f（uCE）|iB=常数从输出特性看，三极管有3个工作区域：①截止区：发射结电压小于开启电压且集电极反向偏置。②放大区：发射结正向偏置且集电结反向偏置。③饱和区：发射结与集电结均处于正向偏置。模拟电路中，绝大多数情况下应保证三极管处于放大状态。当三极管做开关时，工作在截止、饱和两个状态。新能源汽车电学基础与高压安全2.三极管的检测（1）三极管极性及管型判断把数字万用表打到蜂鸣二极管档，首先用红笔假定三极管的一只引脚为b极，再用黑表笔分别角碰其余两只引脚，如果测得两次读数相差不大，且读数都在600左右，则表明假定是对的，红表笔接的就是b极，而且此管为ＮＰＮ型管。在两次测量中黑表笔接触的引脚，读数较小的是c极，读数较大的是e极。按以上方法，红表笔接任一极，未出现另外两极同时有读数时，则按ＰＮＰ型管测。ＰＮＰ型管的判断只须把红黑表笔调换即可，测量方法同上。黑表笔不动，另外两极均有读数，则黑表笔接触的为b极，其余为b、c极。新能源汽车电学基础与高压安全2.三极管的检测（2）三极管好坏判断按以上方法测量时两组读数在300-800为正常，如果有一组数值不正常则表明三极管损坏，如果两组数值相差不大则说明三极管性能劣化。正常测量两脚（如c、e），如果读数为0，说明三极管c和e之间短路或击穿；如果读数为1，说明三极管c和e之间开路。（3）代换原则NPN型和PNP型三极管之间不能代换，硅管和锗管之间不能代换。2）原则上要同型号替换；不能同型号代换时，硅管代换硅管，NPN型代换NPN型。代换时，管脚位置不能弄错。新能源汽车电学基础与高压安全六、场效应晶体管的工作原理与检测1.场效应晶体管的工作原理场效应晶体管（FET），简称场效应管。场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体元器件。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，FET是单极型晶体管。FET体积小、重量轻、寿命长，且输入回路的内阻高达107-1012欧姆，噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，耗电省。FET分为结型和绝缘栅型两种不同的结构，FET为电压控制元件。这里主要介绍绝缘栅型场效应管，英文缩写为IGFET。绝缘栅型场效应管的栅极与源极、栅极与漏极之间均采用SiO2绝缘层隔离，因此而得名。又因栅极为金属铝，故又称为MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor，缩写为MOS）。新能源汽车电学基础与高压安全MOS管有N沟道和P沟道两种，每一类又有增强型和耗尽型两种。故MOS管可以分成4种类型，以下主要介绍N沟道增强型场效应管。新能源汽车电学基础与高压安全2.场效应晶体管的检测MOS场效应管T的检测方法如下：1）第1步，测量MOS场效应管内的二极管是否导通。使用数字万用表的二极管档，红表笔连接S极，黑表笔连接D极，若二极管正常，则会显示二极管导通的正向压降。其余管脚均不应导通。2）第2步，检测漏-源是否导通。先对各管脚放电，然后利用万用表表笔对G极充电，再测量D-S极是否导通，正常情况下应导通；放电后再测量是否导通，正常情况下漏-源应截止。新能源汽车电学基础与高压安全七、绝缘栅双极型晶体管IGBT的工作原理与检测1.IGBT的工作原理IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有）金氧半场效晶体管（MOSFET的高输入阻抗和电力晶体管（GTR）的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。新能源汽车电学基础与高压安全2.IGBT的检测IGBT的检测和MOS场效应管类似，可以使用数字万用表二极管档测量管脚。1）第1步：检测发射极E和集电极C之间的快恢复二极管是否导通。使用数字万用表二极管档测量E、C间的二极管是否导通。2）第2步：检测E、C之间是否导通。先对管子放电，再对G极充电，检测E、C是否导通。放电后，再测量E、C是否截止。新能源汽车电学基础与高压安全八、半导体材料和碳化硅MOSFET功率器件介绍1.半导体材料（1）第一代半导体材料第一代半导体是“元素半导体”。20世纪50年代以来,以硅(Si)、锗(Ge)为代的第一代半导体材料的出现，取代了笨重的电子管，让以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。（2）第二代半导体材料然而由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低等原因，硅材料在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制。因此，以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材