第一章 电力半导体器件(基础教育)
半导体器件基础课件(PPT-73页)精选全文完整版
有限,因此由它们形成的电流很小。
电子 技 术
注意:
1、空间电荷区中没有载流子。
2、空间电荷区中内电场阻碍P 区中的空穴、N 区中的电子(
都是多子)向对方运动(扩散 运动)。
所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡, 相当于两个区之间没有电荷运动,空间电荷区的厚 度固定不变。
电子 技 术
二、PN 结的单向导电性
电子 技 术
1. 1 半导体二极管的结构和类型
构成:实质上就是一个PN结
PN 结 + 引线 + 管壳 =
二极管(Diode)
+
PN
-
符号:P
N
阳极
阴极
分类:
按材料分 按结构分
硅二极管 锗二极管 点接触型 面接触型 平面型
电子 技 术
正极 引线
N 型锗片 负极 引线
外壳
触丝
点接触型
正极 负极 引线 引线
电子 技 术
半导体中存在两种载流子:自由电子和空穴。 自由电子在共价键以外的运动。 空穴在共价键以内的运动。
结论:
1. 本征半导体中电子空穴成对出现,且数量少。 2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电。 3. 本征半导体导电能力弱,并与温度有关。
电子 技 术
2、杂质半导体
+4
一、N 型半导体
电子 技 术
三、课程特点和学习方法
本课程是研究模拟电路(Analog Circuit)及其 应用的课程。模拟电路是产生和处理模拟信号的电路。 数字电路(Digital Circuit)的知识学习由数字电子技 术课程完成。
本课程有着下列与其他课程不同的特点和分析方 法。
电子 技 术
第一章--半导体器件讲解
输
RB 入
UEE
电 路
输 出
IE 电
路
共射极放大电路
2、三极管内部载流子的传输过程
a)发射区向基区注入电子,
形成发射极电流 iE
b)电子在基区中的扩散与复 IB
合,形成基极电流 iB c)集电区收集扩散过来的电
RB
子,形成集电极电流 iC
UBB
IC N RC
P UCC N
IE
另外,集电结的反偏也形成集电区中的少子空穴 和基区中的少子电子的漂移运动,产生反向饱和电流 ICBO。
1.3 半导体三极管
一、三极管的结构及类型
半导体三极管是由两个背靠背的PN结 构成的。在工作过程中,两种载流子(电 子和空穴)都参与导电,故又称为双极型 晶体管,简称晶体管或三极管。
两个PN结,把半导体分成三个区域。 这三个区域的排列,可以是N-P-N,也可以 是P-N-P。因此,三极管有两种类型:NPN 型和PNP型。
第一章 半导体器件
1.1 半导体基础知识 1.2 PN结(半导体二极管) 1.3 半导体三极管
1.1 半导体基础知识
半导体器件是用半导体材料制成的电 子器件。常用的半导体器件有二极管、三 极管、场效应晶体管等。半导体器件是构 成各种电子电路最基本的元件。
一、半导体的导电特征
导体:金、银、铜铁、铝等容易传导电流的物质 绝缘体: 橡胶、木头、石英、陶瓷等几乎不传导电流的物质 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质, 如硅、锗、硒、砷化钾等。
稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管,稳 压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用 在于:电流增量很大,只引起很小的电压变化。
i/mA
8
4
半导体器件的基础知识
向电压—V(BR)CBO。 当集电极开路时,发射极与基极之间所能承受的最高反
向电压—V(BR)EBO。
精选课件
28
1.2 半导体三极管
③ 集电极最大允许耗散功率 PCM 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时, 集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。
三极管应工作在三极 管最大损耗曲线图中的安 全工作区。三极管最大损 耗曲线如图所示。
热击穿:若反向电流增大并超过允许值,会使 PN 结烧 坏,称为热击穿。
结电容:PN 结存在着电容,该电容为 PN 结的结电容。
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5
1.1 半导体二极管
1.1.3 半导体二极管
1.半导体二极管的结构和符号 利用 PN 结的单向导电性,可以用来制造一种半导体器 件 —— 半导体二极管。 电路符号如图所示。
将两个 NPN 管接入判断 三极管 C 脚和 E 脚的测试电 路,如图所示,万用表显示阻
值小的管子的 值大。
4.判断三极管 ICEO 的大小 以 NPN 型为例,用万用 表测试 C、E 间的阻值,阻值 越大,表示 ICEO 越小。
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33
1.2 半导体三极管
1.2.6 片状三极管
1.片状三极管的封装 小功率三极管:额定功率在 100 mW ~ 200 mW 的小功率 三极管,一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。
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21
1.2 半导体三极管
由图可见: (1)当 V CE ≥ 1 V 时,特性曲线基本重合。 (2)当 VBE 很小时,IB 等于零,三极管处于截止状态。
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22
1.2 半导体三极管
(3)当 VBE 大于门槛电压(硅管约 0.5 V,锗管约 0.2 V) 时,IB 逐渐增大,三极管开始导通。
半导体器件基础 第1章(第二版)PPT课件
电 子的浓度是一定的,反向电流在一定
的电压范围内不随外界电压的变化而
子 变化,这时的电流称为反向饱和电流,第
技 以IR(sat) 表示。
一
术 章
基
础
电
少数载流子的浓度很小,由
子 此而引起的反向饱和电流也很小, 技 但温度的影响很大。表1.2.1是硅 第
管的反向电流随温度的变化情况 一
术 章
基
础
三、PN结的伏安特性
一
术 温度每升高8℃,硅的载流子浓度增加一倍。
章
基
+4
+4
+4
+4
+4
+4 自
由
础
+4
+4
+4
+4
+4
+4 电
子
空穴
+4
+4
+4
+4
+4
+4
1.1.3 杂质半导体的导电特性
电
掺杂后的半导体称为杂质半导体,
子 杂质半导体按掺杂的种类不同,可分为N 第
技 型(电子型)半导体和P型(空穴型)半
一
术 导体两种。
1.2.1 PN结的形成
电
当P型半导体和N型半
子 导体相互“接触”后,在
它们的交界面附近便出现
第
技 了电子和空穴的扩散运动。
一
术 N区界面附近的多子电子将 基 向P区扩散,并与P区的空
同样,P区界面形章 成一个带负电的薄电
础穴复合,N区界面附近剩下 荷层。于是在两种半 了不能移动的施主正离子, 导体交界面附近便形
成了一个空间电荷区,
模电-第1章-半导体器件PPT优秀课件
3.4 PN 结的电容效应
1) 势垒电容
PN结外加电压变化时,空间电荷区的宽度将发生变 化,有电荷的积累和释放的过程,与电容的充放电相 同,其等效电容称为势垒电容Cb。
2)扩散电容
PN结外加的正向电压变化时,在扩散路程中载流子 的浓度及其梯度均有变化,也有电荷的积累和释放的 过程,其等效电容称为扩散电容Cd。
注意
空杂穴质-半--导-体多中子,;多子的浓度决定于掺杂原子的浓度; 电子----少子少.子的浓度决定于温度。
13
3 PN结 3.1 PN结的形成
P区
N区
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、 固体均有之,包括电子和空穴的扩散!
14
3.1 PN结的形成
I扩
在交界面,由于两种载流子的浓度差,产生 扩散运动。
小功率 二极管
大功率 二极管
稳压 二极管
发光 二极管
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• 二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u)
u
击穿
iIS(eU T1) (常温 U T下 2m 6 V)电压
温度的 电压当量
材料 硅Si 锗Ge
开启电压 0.5V 0.1V
导通电压 0.5~0.8V 0.1~0.3V
15
3.1 PN结的形成
耗尽层(电荷层、势垒层)
空间电荷区
I漂
在交界面,由于扩散运动,经过复合,出现空 间电荷区
16
3.1 PN结的形成
PN结
I扩 I漂
当扩散电流等于漂移电流时,达到动态 平衡,形成PN结。
17
1.由于扩散运动形成空间电荷区和内电场;
2.内电场阻碍多子扩散,有利于少子漂移;
1章-半导体器件
工 电
先假设两个二极管均不导通,根
据【已例知1条.2.3件】, U在DB图=2.01.39所-示( -电路中,已知输入端A的
子 9电)=8位.7VVA,=故+D3.B6导V,通输,入VF端=B0的.3-电位VB=+0.3V,电阻R
技 0=.2=100.1kV。,再电看源DEA=,-U9DVA=,3二.6极-管的导通电压为0.2V,
教 育
原子结构如图
出 2.1.1所示。
版
社
图2.1.1 锗、硅原子结构
电 1.1 半导体二极管的结构
工
共价键:在晶体结构
电
的半导体中,相邻两
子
个原子的一对最外层
技
电子成为共用电子,
术
形成共价键结构。
空穴
价电子 共价键
Si
Si
陈
电子、空穴:在常温
小
下由于分子的热运动,
虎 主
少量价电子挣脱原子
编
核的束缚成为自由电
术 0求.1=输3.出5V端,F故的D电A也位导和通流。过R的电流I。
D【A 解DB】都分导析通方吗法?:
陈
小
虎 先假设两个二极管均不导通,根
主 编
据 已 知 条 件 , UDA = 3.6 - ( -
高 9)=12.6V, 故 DA导 通 , VF= 3.6
等 教
-0.2=3.4V。再看DB, UDB=0.3
育 出 版 社
-3.4=-3.1V,故DB截止。先讨 论DB这个结论也成立。
图2.1.9 例1.2.3题图
电 【例1.2.3】
工
【解 】分析方法:
电
子
结论:当数个二极管的负极(正极)并联在一点,而
第1章 半导体器件
半导体器件是用半导体材料制成的电子器 件。半导体器件是构成各种电子电路最基 本的元件。
1.1.1 半导体的导电特征
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的 物质,如硅(Si)、锗(Ge)。硅和锗是4价元素。
1.热激发产生自由电子和空穴 每个原子周围有四个相邻的原子,原子之间 通过共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共 用一对电子。 室温下,少数价电子挣脱共价键的束缚成 为自由电子,在共价键中留下一个空位这个空 位称为空穴。失去价电子的原子成为正离子, 就好象空穴带正电荷一样。
两个PN结把半导体分成三个区域。这三个区 域的排列,可以是N-P-N,也可以是P-N-P。因此, 三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
C 集电结 N P N E 集电区 基区 B 发射区 E C
NPN型
B 发射结
C 集电结 P N P E 集电区 基区 B 发射区 E C
PNP型
B 发射结
正箭 向头 电方 压向 时表 的示 电发 流射 方结 向加
1.4.2
电流放大作用
(1)产生放大作用的条件 内部:a)发射区杂质浓度>>基区>>集电区 b)基区很薄 外部:发射结正偏,集电结反偏 (2)内部载流子的传输过程 a)发射区向基区注入多子,形成发射极电流 iE b)多子在基区中扩散与复合,形成基极电流 iB c)集电区收集扩散过来的多子,形成集电极电 流 iC
1.3 特殊二极管
1.3.1 稳压管
阳极 阴极
稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二 极管,稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。 稳压管的稳压作用:电流增量很大,电压变 化很小。
稳压管的主要参数: (1)稳定电压UZ:反向击穿后稳定工作的电压 ( 2)稳定电流 IZ。工作电压等于稳定电压时的 电流。
电力电子半导体器件分类高等电力电子技术ppt课件
14
高等电力电子技术
1.2.3 COOLMOS
不过,由于“超级结”结构在电荷均衡的工艺上有一定的难度,所以 制造阻断电压1000V以上的COOLMOS具有较大的困难。此外, COOLMOS的内部寄生反向二极管的反向恢复特性和电导率难以达到传 统MOSFET的技术指标,所以COOLMOS一般不适用于中大功率变流器 装置。
5
高等电力电子技术
1.1.3 电力晶体管
电力晶体管有四种类型:①BJT,②电力MOSFET,③IGBT和④ SIT。其中IGBT和电力MOSFET是最为广泛应用的电力电子器件,大到 直流输电,小到生活中的各种家用电器,到处都可以见到这两种器件的 身影。由于这两种器件主要应用于中等功率场合,相对于功率容量的提 升,各家器件公司主要将发展和竞争重点放在损耗的降低上,纷纷推出 新一代的IGBT和MOSFET器件,其中较为典型的技术优化为沟槽型门极 结构和垂直导电技术的广泛应用, IGBT方面还有场终止技术、空穴阻抗 技术等,功率MOSFET方面的典型代表则为“超级结”技术。新的半导 体材料在这两种器件上的应用则基本停留在实验室阶段。
通态导通电阻Ron可表示为: RON=RCS+RN++RCH+RA+RJ+RD+RN++RCD
式中,RCS为源极阻抗;RCH为沟槽阻抗;RJ为JFET区阻抗;RN+为N+ 衬底阻抗;RA为缓冲区阻抗;RD为N-漂移区阻抗;RCD为漏极阻抗。 9
高等电力电子技术
1.2.2 “超级结”结构
正如上面所说,在功率半导体器件发展的历史上最重要的问题就是 寻求如何通过新的器件结构和半导体材料来改善耐受电压和导通压降之 间的矛盾。功率MOSFET作为单极型器件,需要在耐受电压和导通电阻 之间做一个综合考虑,同时在不降低器件性能的前提下减少器件尺寸。
电力电子变流技术课后答案第1章
第一章 电力半导体器件 习题与思考题解 1-1.晶闸管导通的条件是什么?怎样使晶闸管由导通变为关断?解:晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值-维持电流IH以下。
其方法有二:1) 减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;2) 增加负载回路中的电阻。
1-2.型号为KP100-3的晶闸管,维持电流I H=4mA,使用在题1-2图中的电路中是否合理?为什么(不考虑电压、电流裕量)?解:根据机械工业部标准JB1144-75规定,KP型为普通闸管,KP100-3的晶闸管,其中100是指允许流过晶闸管的额定通态平均电流为100A,3表示额定电压为300V。
对于图(a),假若晶闸管V被触发开通,由于电源为直流电源,则晶闸管流过的最大电流为因为I V < I H,而I H < I L,I L为擎住电流,通常I L=(2~4) I H。
可见,晶闸管流过的最大电流远小于擎住电流,所以,图(a)不合理。
对于图(b),电源为交流220V,当α=0°时,最大输出平均电压 (V)平均电流 (A)波形系数 所以, IV=K f 。
IVAR=1.57×9.9=15.5(A)而KP100-3允许流过的电流有效值为I VE=1.57×100=157(A),I L<I V<I VE,所以,电流指标合理。
但电路中晶闸管V可能承受的最大正反向峰值电压为 (V)>300(V)所以,图(b)不满足电压指标,不合理。
对于图(c),电源为直流电源,V触发导通后,流过V的最大电流为I V=150/1=150(A),即为平均值,亦是有效值。
大学物理课件半导体基础 共94页PPT资料
半导体:另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间,称为半导体,如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。
(1-3)
半导体的导电机理不同于其它物质,所以它具有 不同于其它物质的特点。例如:
• 当受外界热和光的作用时,它的导电能 力明显变化。
势垒电容:势垒区是积累空间电荷的区域,当电压变化时, 就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化,这样所表现出 的电容是势垒电容。
-N
扩散电容:为了形成正向电流
+
(扩散电流),注入P 区的少子
P
(电子)在P 区有浓度差,越靠
近PN结浓度越大,即在P 区有电
子的积累。同理,在N区有空穴的
积累。正向电流大,积累的电荷
+4
+4
+4
+4
共价键有很强的结合力,使原子规 则排列,形成晶体。
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为 束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自 由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以 本征半导体的导电能力很弱。
(1-8)
二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴
在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有 可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电 能力为 0,相当于绝缘体。
i
iL
稳压管的技术参数:
UzW10V,Izmax20mA, ui
R
DZ
iZRL uo
Izmin5mA
负载电阻 RL 2k。要求当输入电压由正常值发
生20%波动时,负载电压基本不变。
求:电阻R和输入电压 ui 的正常值。
《电子线路》教案第一章半导体器件
《电子线路》教案第一章半导体器件一、教学内容本节课的教学内容来自《电子线路》教材的第一章半导体器件。
本章主要介绍了二极管、三极管、晶闸管等半导体器件的基本原理、结构、特性和应用。
具体内容包括:1. 二极管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
2. 三极管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
3. 晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
二、教学目标1. 学生能够理解半导体器件的基本原理和结构,掌握其伏安特性和参数。
2. 学生能够分析半导体器件在不同电路中的应用,并能够设计简单的电路。
3. 学生能够通过实践操作,掌握半导体器件的检测方法和技巧。
三、教学难点与重点重点:二极管、三极管、晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
难点:半导体器件的检测方法和技巧。
四、教具与学具准备教具:电脑、投影仪、黑板、粉笔、半导体器件实验板、万用表。
学具:教材、笔记纸、笔。
五、教学过程1. 引入:通过展示实际应用中的半导体器件,引起学生对半导体器件的兴趣。
2. 讲解:讲解二极管、三极管、晶闸管的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
3. 演示:利用实验板进行半导体器件的检测,展示检测方法和技巧。
4. 练习:学生分组进行实践操作,巩固所学知识。
六、板书设计半导体器件二极管基本原理结构伏安特性参数应用三极管基本原理结构伏安特性参数应用晶闸管基本原理结构伏安特性参数应用七、作业设计1. 请简述二极管、三极管、晶闸管的基本原理。
答案:2. 请画出二极管、三极管、晶闸管的伏安特性曲线。
答案:电路图答案:八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解和实践,使学生掌握了半导体器件的基本原理、结构、伏安特性、参数及应用。
但在教学过程中,发现部分学生对半导体器件的检测方法和技巧掌握不够扎实,需要在今后的教学中加强练习。
拓展延伸:邀请企业工程师进行讲座,介绍半导体器件在实际工程中的应用,增强学生的实践能力。
重点和难点解析一、教学内容本节课的教学内容来自《电子线路》教材的第一章半导体器件。
第一章 电力半导体器件(基础教育)
电力电子变流技术试题汇总 (第一章 电力半导体器件)一、填空题1.晶闸管是三端器件,三个引出电极分别是,阳极、门极和__阴__极。
2.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的,是晶闸管允许连续通过__工频__正弦半波电流的最大平均值。
3.处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极承受正向电压,且__门极加上正向电压 _时,才能使其开通。
4.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的,条件要求环境温度为_+400__。
5.对同一只晶闸管,断态不重复电压U DSM 与转折电压U BO 数值大小上有U DSM __小于_U BO 。
6..对同一只晶闸管,维持电流I H 与擎住电流I L 在数值大小上有I L _≈(2~4)_I H 。
7..晶闸管反向重复峰值电压等于反向不重复峰值电压的_90%___。
8.普通逆阻型晶闸管的管芯是一种大功率__四__层结构的半导体元件。
9.可关断晶闸管(GTO )的电流关断增益βoff 的定义式为minoff G AI I -=β。
10.晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号,能维持通态所需要的最小阳极电流,称为____擎住电流I L __。
11..晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm 和反向重复峰值电压U RRm 中较_小__的规化值。
12.普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定,双向晶闸管的额定电流用__有效值_标定。
13.普通晶闸管属于__半控型_器件,在整流电路中,门极的触发信号控制晶闸管的开通,晶闸管的关断由交流电源电压实现。
14.IGBT 的功率模块由IGBT 和_快速二极管_芯片集成而成。
15.对于同一个晶闸管,其维持电流I H _ 小于_擎住电流I L 。
16.2.可用于斩波和高频逆变电路,关断时间为数十微秒的晶闸管派生器件是__快速晶闸管____。
17.功率集成电路PIC 分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是__智能功率集成电路(SPIC)。
第1章电力半导体器件
图1-11
BJT的开关特性
BJT的开关特性
◤图1-11 b)中的ton叫开通时间,它表示BJT 由截止状态过渡到导通状态所需要的时间。 它由延迟时间td和上升时间tr两部分组成, ton = td + tr。 ◢
• 电力半导体器件稳态时通常工作在饱 和导通与截止两种工作状态。
• 饱和导通时,器件压降很小,而截止 时它的漏电流小得可以忽略,这样在 饱和导通与截止两种工作状态下的损 耗都很小,器件近似于理想的开关
Ic RL
C
Rb B
T1
UCE
UCC
E
• 但需要指出的是,电力半导体器件在
开关状态转换过程时并不是瞬时完成
◤图1-22表示了MOSFET的输入电容
Ciss、输出电容Coss和反向传输电容
◢ Crss与结电容之间的关系。
10%
UGS
t t d(on)
r
t t d(off)
f
图1-23 开关特性测试电路与波形
➢td(on):开通延迟时间 ➢tr:上升时间 ➢ td(off) :关断延迟时间, ➢tf :下降时间
的(所需时间称开关时间),而是要 经过一个转换过程(称开关过程)
图1-1:简单的bjt电路
•例如,图1-1所示电路中 RL 5 ,UCC 50V,当工作在饱和导通状态时管
压降,U CE 0.3V ,T1 的管耗 PT1 IC UCE (UCC / RL ) UCE 10 0.3 3W,T1 截止的漏
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电力电子变流技术试题汇总 (第一章 电力半导体器件)一、填空题1.晶闸管是三端器件,三个引出电极分别是,阳极、门极和__阴__极。
2.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的,是晶闸管允许连续通过__工频__正弦半波电流的最大平均值。
3.处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极承受正向电压,且__门极加上正向电压 _时,才能使其开通。
4.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的,条件要求环境温度为_+400__。
5.对同一只晶闸管,断态不重复电压U DSM 与转折电压U BO 数值大小上有U DSM __小于_U BO 。
6..对同一只晶闸管,维持电流I H 与擎住电流I L 在数值大小上有I L _≈(2~4)_I H 。
7..晶闸管反向重复峰值电压等于反向不重复峰值电压的_90%___。
8.普通逆阻型晶闸管的管芯是一种大功率__四__层结构的半导体元件。
9.可关断晶闸管(GTO )的电流关断增益βoff 的定义式为minoff G AI I -=β。
10.晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号,能维持通态所需要的最小阳极电流,称为____擎住电流I L __。
11..晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm 和反向重复峰值电压U RRm 中较_小__的规化值。
12.普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定,双向晶闸管的额定电流用__有效值_标定。
13.普通晶闸管属于__半控型_器件,在整流电路中,门极的触发信号控制晶闸管的开通,晶闸管的关断由交流电源电压实现。
14.IGBT 的功率模块由IGBT 和_快速二极管_芯片集成而成。
15.对于同一个晶闸管,其维持电流I H _ 小于_擎住电流I L 。
16.2.可用于斩波和高频逆变电路,关断时间为数十微秒的晶闸管派生器件是__快速晶闸管____。
17.功率集成电路PIC 分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是__智能功率集成电路(SPIC)。
18.晶闸管断态不重复电压UDSM 与转折电压UBO数值大小上应为,UDSM_=90% UBO。
19.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快速__型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。
20.晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是__解决静态不均压__措施。
21.晶闸管断态不重复峰值电压U DSM与断态重复峰值电压U DRM数值大小上应有U DSM__小于__U DRM。
22.波形系数可以用来衡量具有相同的平均值,而波形不同的电流有效值_的大小程度。
23.当晶闸管_阳极加反向电压_时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在关断状态。
24.逆导型晶闸管是将逆阻型晶闸管和__大功率二极管__集成在一个管芯上组成的。
25.当晶闸管阳极承受__反向电压_时,不论门极加何种极性的触发信号,管子都处于断态。
26.使已导通的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至__维持电流IH_以下。
27.在双向晶闸管的4种触发方式中,_Ⅲ+_方式的触发灵敏度最低。
28.在晶闸管的两端并联阻容元件,可抑制晶闸管关断______。
29.当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都将工作在_关断_状态。
30.晶闸管工作过程中,管子本身产生的损耗等于流过管子的电流乘以管子_两端的电压_。
31.维持电流IH是指晶闸管维持通态所需的_最小阳极_电流。
32.对于普通晶闸管,在没有门极触发脉冲的情况下,有两种因素会使其导通,一是正向阳极电压UA 过高,二是__反向阳极电压-UA过高____。
33.为防止晶闸管误触发,应使干扰信号不超过不触发区。
34.由逆阻型晶闸管和整流管集成的晶闸管称为_逆导型晶闸管__。
35.反向重复峰值电压URRM 等于反向不重复峰值电压URSM的90% 。
36.按照控制信号的性质来分,晶闸管是属于_电流_驱动型电力电子器件。
37.晶体管开通时间ton =___td+tr__。
38.擎住电流IL是指使晶闸管刚刚从断态转入通态,并在移去触发信号之后,能维持通态所需的最小阳极电流。
39.晶闸管通态(峰值)电压UTm是_ 晶闸管以π倍或规定倍数的额定通态平均电流时的瞬时峰值电压值 __40.IGBT是一种__MOSSEFE__驱动的电子器件。
41.电力晶体管的安全工作区由___四__条曲线限定。
42.晶闸管的通态平均电流IVEAR 的波形系数Kf=VEARVEII。
43.波形系数可以用来衡量具有相同电流平均值_,而波形不同的电流有效值的大小程度。
二、选择题。
1.造成在不加门极触发控制信号即使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素,一是阳极的电压上升率du/dt太快,二是( C )A.阳极电流上升太快B.阳极电流过大C.阳极电压过高D.电阻过大2.在IVEAR 定义条件下的波形系数kfe为( B )A.πB.2πC.23π D.2π3.晶闸管的额定电压是这样规定的,即取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个,并经如下处理( D )A.乘以1.5倍B.乘以2倍C.加100D.规化为标准电压等级4.晶闸管不具有自关断能力,常称为( B )A.全控型器件B.半控型器件C.触发型器件D.自然型器件5.当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,晶闸管都将工作在( D )A.导通状态B.不定C.饱和状态D.关断状态6.功率晶体管的安全工作区范围由几条曲线限定( A ) A.4条 B.3条 C.5条 D.2条7.晶闸管的伏安特性是指( C ) A.阳极电压与门极电流的关系 B.门极电压与门极电流的关系 C.阳极电压与阳极电流的关系D.门极电压与阳极电流的关系8.晶闸管电流的波形系数定义为( A ) A.VARV f I I K =B.VVARf I I K =C.K f =I VAR ·I VD.K f =I VAR -I V9.取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个,并规化为标准电压等级后,定为该晶闸管的( D ) A.转折电压 B.反向击穿电压 C.阈值电压D.额定电压10.具有自关断能力的电力半导体器件称为( A ) A.全控型器件 B.半控型器件 C.不控型器件D.触发型器件11.晶闸管的三个引出电极分别是( A ) A.阳极、阴极、门极 B.阳极、阴极、栅极 C.栅极、漏极、源极D.发射极、基极、集电极12.当晶闸管承受反向阳极电压且门极施加正向脉冲时,正常情况下晶闸管都将工作在( B )A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定13.处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极与阴极间加正向电压,且在门极与阴极间作何处理才能使其开通( C ) A.并联一电容B.串联一电感C.加正向触发电压D.加反向触发电压14.晶闸管工作过程中,管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以( A ) A.阳极电流B.门极电流C.阳极电流与门极电流之差D.阳极电流与门极电流之和15.功率晶体管(GTR )的安全工作区由几条曲线所限定( D ) A.3条 B.2条 C.5条D.4条16.由门极控制导通的晶闸管导通后,门极信号( A )。
A.失去作用 B.需维持原值 C.需降低D.需提高17.逆导晶闸管是一种集成功率器件,将逆阻型晶闸管和( A )反并联在一个管芯上的。
A.二极管 B.晶闸管 C.晶体管D.场效应管18.GTO 的电流关断增益βof =( A )。
A.|I |I min G A-B.|I |I GT A- C.|I |I GD A-D.|I |I GFM A-19.晶闸管门极触发信号刚从断态转入通态即移去触发信号,能维持通态所需要的最小阳极电流,称为( B )。
A.维持电流 B.擎住电流 C.浪涌电流D.额定电流20.与普通晶闸管不同,双向晶闸管的额定电流的标定用( C )。
A.平均电流值 B.通态平均电流值 C.有效值D.最大电流值21.双极型功率晶体管和MOSFET 的复合器件是(B )。
A.GTO B.IGBT C.GTRD.MCT22.功率晶体管GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为( B ) A.一次击穿 B.二次击穿 C.临界饱和 D.反向截止 23.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成( B )A.大功率三极管B.逆阻型晶闸管C.双向晶闸管D.可关断晶闸管24.在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( A )A.干扰信号B.触发电压信号C.触发电流信号D.干扰信号和触发信号25.当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在( B )A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定26.按器件的可控性分类,普通晶闸管属于( B )A.全控型器件B.半控型器件C.不控型器件D.电压型器件27.下列4种电力电子器件,哪种是半控型电力电子器件。
( C )A.电力二极管B.门极可关断晶闸管C.晶闸管D.电力晶体管28.功率晶体管的二次击穿现象表现为( A )A.从高电压小电流向低电压大电流跃变B.从低电压大电流向高电压小电流跃变C.从高电压大电流向低电压小电流跃变D.从低电压小电流向高电压大电流跃变29.普通晶闸管不具备自关断能力,常被称为( B )A.全控制器件B.半控型器件C.不控制器件D.触发型器件30.决定触发脉冲最小宽度一个重要因素是( B )A. 维持电流IH B. 擎住电流ILC. 浪涌电流ITSmD. 额定电流32.为防止晶闸管误触发,应使干扰信号不超过( B )A. 安全区B. 不触发区C. 可靠触发区D. 可触发区33. 要关断GTO,则需( B )A. 在门极加正脉冲信号B. 在门极加负脉冲信号C. 加强迫关断电路D. 加正弦波信号 34. 全控型器件是( D )A. 光控晶闸管B. 双向晶闸管C. 逆导晶闸管D. 功率晶体管 35.双向晶闸管是三端几层半导体结构?( A ) A .五层 B .四层 C .三层D .二层36.为了减小门极损耗,晶闸管正常导通的方法是阳极加正向电压,门极加( A )。
A .正脉冲 B .负脉冲 C .直流D .正弦波37.在GTR 作为开关的电路中,若在转换的过程中出现从高电压小电流到低电压大电流的现象,则说明晶体管( B )。
A .失控 B .二次击穿 C .不能控制关断D .不能控制开通38.下列器件中为全控型器件的是( D )。
A .双向晶闸管 B .快速晶闸管 C .光控晶闸管D .功率场效应晶体管40.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成( B ) A.大功率三极管 B.逆阻型晶闸管 C.双向晶闸管D.可关断晶闸管41.功率晶体管GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为( D ) A.一次击穿 B.反向截止 C.临界饱和D.二次击穿42.下面给出的四个电力半导体器件中,哪个是全控型电力半导体器件( C ) A.二极管 B.晶闸管 C.功率晶体管D.逆导晶闸管43.晶闸管的正向不重复峰值电压U Dsm 与转折电压U 80的关系是( C ) A.U Dsm =U B0B.U Dsm >U B0C.U Dsm <U B0D.U Dsm =1.2U B044.晶闸管在正常工作中,触发控制信号应加在( C ) A.阳极 B.阴极 C.门极D.漏极45.晶闸管的伏安特性是指( C ) A.阳极电压与门极电流的关系 B.门极电压与门极电流的关系 C.阳极电压与阳极电流的关系 D.门极电压与阳极电流的关系 46.晶闸管是 ( B ) A.2端器件 B.3端器件 C.4端器件D.5端器件47.快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是( D ) A.功率晶体管 B.IGBT C.功率MOSFETD.晶闸管48.晶闸管工作过程中,管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以( A ) A .阳极电流B .门极电流C .阳极电流与门极电流之差D .阳极电流与门极电流之和49.晶闸管过电压保护元器件是( B ) A .快速熔断器 B .RC 电路 C .快速开关D .电抗器50.下面给出的四个图形符号,哪个是可关断晶闸管的图形符号( B )51.IGBT 是( B ) A.电流驱动型元件 B.电压驱动型元件 C.半控型元件 D.不控型元件三、简答题:1..晶闸管的导通条件是什么?怎样使晶闸管由导通变为关断?答:导通条件:晶闸管阳极与阴极之间加正向电压,并在门极加正向触发电压。