功率器件选型方法介绍

导通后，其压降很小，电源电压几 乎全部加在负载上，可控硅中就流过负 载电流。
3、晶闸管的主要参数
(1). 断态重复峰值电压UDRM 晶闸管正向阻断状态下，可以重复加在晶闸管阳极和阴极两端的正向峰值 电压 。 U =U -100
DRM DSM
在选择晶闸管时还要考虑留有足够的余量，一般： 晶闸管的UDRM 应等于 所承受的正向电压的（2~3）倍。 (2). 反向重复峰值电压URRM 晶闸管反向截止状态下，可以重复加在晶闸管阳极和阴极两端的反向峰值 电压 。 URRM=URSM -100
TO-263 TO-220 TO-220F TO-252 TO-251
P3055LSG P2610ADG,P0808ATG P0550ATF,P0660ATF P0903BDG,P75N02LDG P6006BI
SOP-8
DIP-8 SOT-23 TSOP-6
P2003EVG,P06P03LVG
P5806NVG P8503BMG P5103EAG
可见，半波整流电路只在正半周时才有电流通过负载，负半周无电流通过，其 波形如图所示。 该电路简单，但整流效率低，输出电压波动大，目前已用得较少。
2. 桥式整流电路(bridge rectifier) 由四个二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 在变压器副边电压的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流i1方向如红 色箭头所示。在电压的负半周时，电流i2方向如蓝色箭头所示。
a、耗尽型：这种MOS即使gate与source间的电压为0，只要在 drain与source间加上电压，就会有Id形成。
b、增强型：如下图，这种MOS没有原始导电沟道，必须通过 在gate与source加电压才形成。Ids随着Vg的增加而增加。当 gate端不加电压时， Ids为0。
Mosfet 的定义及常见形态
目录
1、主要功率器件 2、MOSFET 3、整流桥
4、IGBT(单管和模块)
4、 IGBT
IGB T 简介
– 认识IGBT – IGBT 的定义及常见形态 – IGBT 的工作原理 – IGBT 的主要参数
认识IGBT
绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一 种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管。它融和了这两种器 件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器 件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。 在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频 率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管。但是在开关电源装置中, 由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电 源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受 的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。因而,在选择 IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重 点考虑的一个环节。
率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能 优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压
从50V到1000V。
整流桥 的定义及常见形态
整流桥的工作原理
1. 半波整流电路 半波整流电路(half-wave rectifier)由变压器 B、二极管D和负载RL组成，变压器 副边输出的交流电压为u2。当副边电压为正半周(0 ~π)时，a端为正，b端为负， 加于二极管D的电压为正向电压，二极管导通，电流i的方向由a经D、RL流回 到b点。当负半周时 (π~2π)，b端为正，a端为负，这时加于D的电压为反向电压，二极管截止，负 载RL上无电流通过。
桥式整流器
它分为半桥和全桥: 半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式 整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路。 全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成 的。 桥式整流是对二极管半波整流的一种改进。
桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功
3、Id ：最大漏源电流。是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大流。 场效应管的工作电流不应超过 ID 。此参数会随结温度的上升而有所减额。 4、Idp ：最大脉冲漏源电流。此参数会随结温度的上升而有所减额。
5、Td(on) ：导通延迟时间。从有输入电压Vin上升到 10% 开始到 Vout 下降到 其幅值 10% 的时间 。 6、Tr ：上升时间。输出电压 Vout 从 10% 下降到其幅90% 的时间。 7、Td(off) ：关断延迟时间。输入电压下降到 90% 开始到 Vout 上升到其关断 电压时 10%的时间。 8、Tf ：下降时间。输出电压 Vout 从 90% 上升到其幅值 10% 的时间 。
2. 可控硅的工作原理 为了说明可控硅的工作原理，我们把它看成是由PNP和NPN型两个晶体三 极管连接而成，每一个晶体管的基极与另一个晶体管的集电极相连，如图所示。 阳极A相当于PNP型晶体管T1的发射极，阴极K相当于 NPN型晶体管T2的发射 极。
阳极
控制极 阴极 结构组成 图符号
若可控硅阳极接电源EA正极， 控制极接电源EG正极，阴极接 它们的公共负极，那么晶体管T2 发射结处于正向偏置。EG产生 的控制极电流IG就是T2的基极电 流Ib2，T2的集电极电流 Ic2=β2IG。而Ic2又是晶体管T1 的基极电流，T1的集电极电流 Ic1=β1Ic2= β1β2IG。此电流又 流入T2的基极，再一次放大。 这样循环下去，形成了强烈 的正反馈，使两个晶体管很快达 到饱和导通。这就是可控硅的导 通过程。
(3). 额定通态平均电流（额定电流）IT 在环境温度不大于40度的标准散热及全导通的条件下，晶闸管元件可以连 续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）平均值，称为额定通态平均电流， 简称为额定电流。 (4). 维持电流 IH 在规定的环境温度和控制极断路时，维持元件继续导通的最小电流称维持 电流。一般为几mA～一百多mA 。
IGBT的动态特性
U GE U
GEM
IGBT的开通过程 开通延迟时间td(on) 电流上升时间tr 开通时间ton
90% U 10% U
GEM
GEM
90% I CM
0 IC
I CM
t
t d(on)
tr
t
d(off)
tf
t fi2
关断延迟时间td(off）
电流下降时间tf 关断时间toff
10% I CM 0 U CE U t on
二极管（功率二极管、开关二极管。。。。）
稳压管 三极管 MOSFET IGBT（IGBT单管、IGBT模块） 整流桥 可控硅 。。。。。。。。。。。
目录
1、主要功率器件 2、MOSFET 3、整流桥
4、IGBT(单管和模块 )
2、 MOSFET
Mosfet 简介
– 认识Mosfet – Mosfet 的定义及常见形态 – Mosfet 的工作原理 – Mosfet 的主要参数
CEM
t fi1 t off
电流下降时间又可分为tfi1 和 tfi2两段。
O
t fv1
t fv2 U
CE(on)
IGBT的开关过程
IGBT的主要参数
文档链接：
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Mosfet 工作原理
Mosfet 工作原理
Mosfet 的主要参数
1、V(BR)DSS :Drain-Source Breakdown Voltage ,栅极(Gate)与源极 (Source)短路时,漏极(Drain)与源极间的崩溃电压. 测试方式:将栅极与源极短路(VGS=0), 加电压于漏极(Drain)与源极之 间,测量漏极电流ID达到250uA 时,此时所加电压之大小即V(BR)DSS .
Mosfet 工作原理
Source
Drain
Gate
Gate
Source
Drain
WE POWER THE HI-TECH
Mosfet 工作原理
������
栅极与半导体之间是绝缘的，故栅极电流iG为0。
������ 当vGS=0时，在D、S之间加上电压(D接正, S接负)，则D 与衬底B间的PN结反偏，D、S之间不存在导电沟道，漏极 电流iD=0。
因技术 得品质
以服务
功率器件选型方法
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目录
1、主要功率器件 2、MOSFET 3、整流桥
4、IGBT(单管和模块)
目录
1、主要功率器件 2、MOSFET 3、整流桥
4、IGBT(单管和模块)
1、主要功率器件
������
������ ������ ������ ������ ������ ������
IGBT 的定义及常见形态
IGBT的结构和工作原理
IGBT引脚：栅极G、集电极C和发射极E
图1-22 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 c) 电气图形符号
IGBT的原理
驱动原理与电力MOSFET基本相同，场控器件，通断由栅射极电压uGE 决定。 导通：uGE大于开启电压UGE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶 体管提供基极电流，IGBT导通。 通态压降：电导调制效应使电阻RoN减小，使通态压降减小。 关断：栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失， 晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。
Mosfet 的主要参数
2、VGS(th) :Gate Threshold Voltage ,栅极与源极导通时门槛电压. 测试方式:将栅极与漏极(Drain)短路(VDS=VGS),栅极与源极加电压使 漏极电流ID达到1mA 时,此时所加的电压之大小即为VGS(th) . Vgs(th)与温度成反比.
i1
i2
在交流电压u2的一个周期内，二极管D1、D3和D2、D4轮流导通和截止，在 负载RL上就得到了一个单方向的全波脉动电压和电流。
整流桥 的主要参数
可控硅整流桥
1. 可控硅的结构 可控硅由两层P型和两层N型半 导体交替构成。它的三个电极分别 为阳极A、阴极K和控制极G。 这个PNPN器件中间，形成了 三个PN结J1、J2、J3，相当于三个 二极管正反向相间串联而成。如果 只在阳极A和阴极K之间加上电压， 不管所加电压的极性如何，这三个 二极管中至少有一个是处于反向偏 置，因而不会导通，器件均处于截 止状态。
目录
1、我们公司主要功率器件 2、MOSFET 3、整流桥
4、IGBT(单管和模块 )
3、 整流桥
整流桥 简介
– 认识整流桥 – 整流桥 的定义及常见形态 – 整流桥的工作原理 – 整流桥 的主要参数
ห้องสมุดไป่ตู้ 认识整流桥
桥式整流器也叫整流桥，是由四只整流硅芯片作桥式连接，外用绝缘 朔料或金属封装而成。最大整流电流从0.5A到100A，最高反向峰值电 压从50V到1600V。
导言 认识Mosfet
Source
Drain
Gate
外观图
De-CAP图
符号图
Mosfet 的定义及常见形态
FET ----Field Effect Transistor场效应管（场效应管分类见下图） MOSFET ---- Semiconductor Metal Oxide Field Effect Transistor， 金属氧化物半导体场效应管 ----场效应管的一种