各种晶体管

0.普通二极管的I-V I=IS[e^(Ui/UT)-1] Ui为PN结正向电压; UT=KT/q室温下约为26mV IS为PN结的反向饱和电流;T上升,IS增加,I增加 1.整流二极管 把交流整流成直流,有较大工作电流; 要求正向导通压降低,高反向电压,小反向漏电流 整流二极管比如FRD和SRD和SBD 2.稳压二极管ZD 又名齐纳二极管ZD,工作于反向击穿区;反向击穿曲线陡 3.开关二极管 工作电流小 4.变容二极管 3端口器件 5.检波二极管 工作频率高 6.隧道二极管 采用GaAs和GaSb等材料制成;正向电流-电压具有负阻特性 开关速度达皮秒,频率达100GHz;小功耗和低噪声;但热稳定性较差 8.光电/光敏二极管 无光照时,反向电流极弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大称为光电流 9.发光二极管 由镓砷磷等化合物制成的二极管 4.双向触发二极管DIAC/DB3 DIAC正反IV曲线对称 转折电压等级：20-60V,100-150V,200-250V 5.双向瞬变抑制二极管TVS 保护器件 3.肖特基二极管SBD SBD为金属半导体接触二极管 反向恢复时间极短(几纳秒,比SRD还要快); 正向导通压降0.4V左右;反向击穿电压低(一般小于60V～100V);反向漏电流偏大 6.快恢复二极管FRD/超快速恢复二极管SRD P型硅与N型硅间增加了薄基区I,构成PIN结构; 反向恢复时间较短(几百纳秒);正向压降较低 ,反向击穿电压较高; 超快速恢复二极管SRD基于FRD,反向恢复时间更小(几十纳秒) 10.恒流二极管CRD CRD正向击穿电压通常为30～100V,见图所示 结电容会导致高频率恒流特性变差 12.双基极二极管 又称单极晶体管 13.精密二极管PD 具有稳定电压和稳定电流功能的高精度二极管,作为恒流源或恒压源 14.磁敏二极管 一种磁–电转换半导体器件,磁场方向变化时同步输出变化的正负电压 15.补偿二极管 根据温度变化自动调整内部动态电阻,可补偿相关温升引起的参数变化 注：二极管的开关速度 FRD<SRD<SBD<隧道二极管
SCR
TRIAC
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RCT
光控晶闸管
可关断晶闸管GTO 1.结构及等效电路和普通晶闸管相同,门极加负压时GTO能自行关断 2.保留了SCR耐压高大电流优点且能自关断, 工作频率比功率BJT低 3.同SCR由正反馈迅速实现导通;导通电流小于擎住电流时,去掉IG,不能维持导通 4.dv/dt、Tj、光照等因素会引起GTO误触发,应用中加以防止 5.逆阻GTO：可承受正反向电压,但正向导通压降高,快速性能差 阳极短路GTO：不能承受反向电压,但正向导通压降低,快速性能好 6.参数说明 IATO：最大可关断阳极电流 dv/dt：结温和阳极电压越高,GTO关闭时能承受的最大电压上升率dv/dt越低 di/dt：GTO开通时阳极电流上升率,di/dt过大会引起局部过热而损坏GTO 擎住电流 断态不重复峰值电压/维持电流/阳极尖峰电压VP… 绝缘栅双极型晶体管IGBT 1.由BJT和MOS复合而成,MOSFET的高输入阻抗和BJT的低导通压降 2.IGBT栅极加正电压,IGBT导通;加负电压,IGBT关断 3.IGBT输出曲线和转移曲线同BJT类似,反向电压VEC也较小几十伏 4.关断时间较导通时间长,VDS较大时,功耗较大 5.IGBT的锁定效应：栅极失去控制作用 a)IGBT开通时应保证电流IC不超过IDM值; b)IGBT关断时加大门极电阻RG延长关断时间,以减小dVDS/dt 快速晶闸管FST 在SCR基础上改善而来 开通时间为4～8微秒,关断时间为10～60微秒 使用频率可至几千赫芝的斩波或逆变电路中 逆导晶闸管RCT 在晶闸管的阳极与阴极之间反向并联一只二极管 正向特性与SCR相同,反向特性与二极管正向相同 耐高压/高温、关断时间短、通态电压低; 关断时间仅几微秒,工作频率达几十千赫,优于快速晶闸管 光控晶闸管
压敏电阻 漏电流小;吸收浪涌能力强;固有电容大(几百～几千皮法);电压范围广 I-V对称;主成份氧化锌;体积越小,压敏电压越高,电容越小 1.压敏电压UN 以一直流电流通入压敏电阻器,其两端的压降; 瓷片直径7mm以上直流电流选用1mA,压降记为U1mA; 直径5mm选用0.1mA,压降记为U0.1mA 2.最大连续工作电压UC 能长期承受的最大直流电压UDC或最大交流电压有效值URMS 一般Uac≈0.64U1mA,Udc≈0.83U1mA 3.限制电压Up 特定波形的浪涌电流流入压敏电阻时,它两端电压的峰值 4.漏电流：两端加Udc=0.83U1mA的电压时测得漏电流 5.通流量Im 能够承受的波形为8/20μ s的最大浪涌电流峰值,称为通流量Im 6.最大能量Em 压敏电阻能够耗散的规定波形的浪涌电流的最大能量 7.额定功率P0 指在8/20μ s电流脉冲群作用下,压敏电阻能承受的最大平均功率 压敏电阻的选用： 一般选择标称压敏电压U1mA和通流容量两个参数 一般选用U1mA=1.5Vp=2.2VAC Vp和VAC为工作电压峰值和有效值 压敏电阻的使用： 通常把压敏电压从正常值下降10%作为压敏电阻失效的判据 压敏电阻可以并联使用; 压敏电阻失效通常是短路,通常要串联一个保险丝; 瞬态抑制二极管TVS TVS基于稳压管,单向I-V曲线及符号同稳压管;分为单极性和双极性 耐压数千伏;瞬时电流数安培～数百安培,箝位时间10ˉ12秒级 1.击穿电压VBR 2.最大反向脉冲峰值电流IPP 3.最大反向工作电压VRWM 通常VRWM=(0.8～0.9)VBR,VRWM应不低于线路的工作电压 4.最大箝位电压VC(max) 电流IPP下器件两端的最大电压值;定义箝位系数=VC(max)/VBR≈1.3 5.反向脉冲峰值功率PPR 取决于电流IPP和电压VC(max),还和脉冲波形/时间/温度有关 6.电容CPP CPP由二极管面积和偏置电压决定,偏置电压增加,容值下降;CPP影响响应时间 7.漏电流IR TVS施加VRWM时的漏电流
普通二极管的I-V
恒流二极管I-V
硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V 肖特基二极管 普通二极管 稳压二极管ZD
变容二极管
光电/光敏二极管
发光二极管
双向触发二极管
隧道二极管
恒流二极管
双向瞬变
双基极二极管
双向触发二极管DIAC/DB3 DIAC正反向伏安特性几乎完全对称 转折电压级别：20-60V 100-150V 200-250V Pc：功耗 150mW ITRM ：反向重复峰值电流 2.0A VBO ：转折电压或击穿电压 32V △VBO：转折电压的对称性3V Vo ：输出电压 最小5V IBO ：转折点电流 最大100μ A DIAC Tr ：上升时间 典型1.5μ S IB ：泄漏电流 最大10μ A TSTG/TJ：存储和工作结温 +125度 单向可控硅SCR 1.电流容量大(4500A),耐压高(8000V),用于低频(200Hz以下) 2.G极开路时：无论正反偏,都有反偏PN结,SCR截止 3.G极有触发电压时,管子正反馈迅速导通;去掉UG,正反馈会维持导通 4.SCR从导通到关闭：G极开路或Vg<UG时,阳极电位<=阴极电位或电流小于IH GTO 5.SCR非正常导通：正向电压高于转折电压/高温导通/阳极电压上升率导通 UDSM：断态不重复峰值电压;UGK越大,则UDSM越小;UGK足够大时,正向特性类似二极管 URSM：反向不重复峰值电压 UDRM：断态重复峰值电压,SCR耐压值;一般取UDRM=80%UDSM,UDRM约为100V-3000V URRM：反向重复峰值电压;一般取URRM=80%URSM,URRM约为100V-3000V ITAV：通态平均电流;TA=40度时,晶闸管允许的工频通态平均电流,ITAV约为1A-1000A UTAV：通态平均电压;导通工频电流时,一般为1V左右 IH：最小维持电流,一般为几十到一百多毫安 UG/IG：控制极触发电压和电流,一般UG为1~5V,IG为几十到几百毫安 dV/dt：断态电压换向变化率;门极断路条件下,过大的断态电压上升率会使晶闸管误导通 dIT/dt：通态电流换向变化率; 晶闸管开通时,若电流上升过快,会使门极电流密度过大,造成局部过热使晶闸管损坏 双向可控硅TRIAC 1.五层NPNPN结构,相当于两个SCR反并联 2.四种触发方式：Ⅰ+：T1正T2负,G正T1负 Ⅰ-：T1正T2负,G负T1正 Ⅲ+：T1负T2正,G正T1负 Ⅲ-：T1负T2正,G负T1正 即：当TRIAC两端有AC电压时,只要G相对T1有触发电压就可导通 3.Ⅲ+灵敏度最低,尽量别使用;Ⅰ+灵敏度最高 常采用Ⅰ+ 和Ⅲ-,即：工频交流加在TRIAC两端时,门极与T2(基本上)短接,TRIAC导通; 门极与T2断开(或与T1短接),TRIAC断开 4.TRIAC的G与T1间阻值较小几十欧姆;导通时有0.8V左右压降 5.两种控制方式：移相控制方式,过零点控制方式 6.TRIAC的选用 a)Vdrm=电源电压的2-3倍,如AC=220V,则Vdrm>=600V b)允许电流：至少>=1.3~1.5倍的负载电流(无浪涌电流) c)感性负载时,需RC吸收电路;如AC=220V,可选C=0.01～0.47uF,R=47～100Ω 7.参数说明 IT(AV)-通态平均电流 VRRM-反向反复峰值电压 IDRM-断态重复峰值电流 ITSM-通态一个周波不反复浪涌电流 VTM-通态峰值电压
压敏电阻符号及使用 单向TVS
双向瞬变抑制二极管 双向TVS
TVS实物图