4.1-4.3 典型全控型电力电子器件
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(2)安全工作区 以直流极限参数ICM、PCM、UCEM构成的工作区为 一次击穿工作区，如图4-10所示。
《电力电子技术》
图4-10 GTR安全工作区
《电力电子技术》
三、电力晶体管的驱动与保护
1．GTR基极驱动电路 (1)对基极驱动电路的要求
①由于GTR主电路电压较高，控制电路电压较低，所以应实现主电路与 控制电路间的电隔离。
管通常连接成共发射极电路，GTR通常工作在正偏(Ib＞0) 时大电流导通；反偏(Ib＜0)时处于截止状态。因此，给
GTR的基吸施加幅度足够大的脉冲驱动信号，它将工作于 导通和截止的开关状态。
《电力电子技术》
二、电力晶体管的特性与主要参数
1. GTR的基本特性
(1)静态特性
共发射极接法时，GTR的典型输出特性如图4-8所示， 可分为三个工作区：
《电力电子技术》
二、电力MOSFET的特性
1．转移特性
转移特性是指电力MOSFET的输入栅源电压uGS与输出漏 极电流iD之间的关系，如图4-15a所示。由图可见，当uGS< UGS(th)时，iD近似为零；当uGS＞UGS(th)时，随着uGS的增大， iD也越大。当iD较大时，iD与uGS的关系近似为线性，曲线的 斜率被定义为跨导gm，则有
②在使GTR导通时，基极正向驱动电流应有足够陡的前沿，并有一定幅 度的强制电流，以加速开通过程，减小开通损耗，如图4-11所示。
③GTR导通期间，在任何负载下，基极电流都应使GTR处在临界饱和状态， 这样既可降低导通饱和压降，又可缩短关断时间。
④在使GTR关断时，应向基极提供足够大的
反向基极电流(如图4-11波形所示)，以加快关 断速度，减小关断损耗。
一、电力MOSFET的结构 电力MOSFET采取两次扩散工艺，并将漏极D移到芯片的另一侧表面上， 使从漏极到源极的电流垂直于芯片表面流过，这样有利于减小芯片面积和 提高电流密度。
a)
b)
图4-14 电力MOSFET的结构和符号
a) MOSFET元组成剖面图 b) 图形符号
《电力电子技术》
电力MOSFET的外形图
PNP晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟 道IGBT，记为N-IGBT，其电气图形符号如图4-19c所示。 对应的还有P沟道IGBT，记为P-IGBT。N-IGBT和P-IGBT 统称为IGBT。由于实际应用中以N沟道IGBT为多。
《电力电子技术》
图4-9 GTR开关特性
《电力电子技术》
2．GTR的参数
(1)最高工作电压 ①BUCBO：射极开路时，集-基极间的反向击穿电压。 ②BUCEO：基极开路时，集-射极之间的击穿电压。 ③BUCER：GTR的射极和基极之间接有电阻R。 ④BUCES：发射极和基极短路，集-射极之间的击穿电压。 ⑤BUCEX：发射结反向偏置时，集-射极之间的击穿电压。 其中BUCBO > BUCES > BUCES> BUCER> BUCEO，实际使用时， 为确保安全，最高工作电压要比BUCEO低得多。 (2)集电极最大允许电流ICM (3)集电极最大允许耗散功率PCM
电子吸引到栅极下面的P型区表面。当uGS大于某一电压值 UGS(th)时，栅极下面的P型区表面的电子浓度将超过空穴浓
度，使P型反型成N型，沟通了漏极和源极。 此时，若在 漏源极之间加正向电压，则电子将从源极横向穿过沟道，
然后垂直(即纵向)流向漏极，形成漏极电流iD。电压UGS(th) 称为开启电压，uGS超过UGS(th)越多，导电能力就越强，漏极 电流iD也越大。
三、电力MOSFET的驱动与保护
2．MOSFET的保护 (1)防止静电击穿 ①在测试和接入电路之前器件应存放在静电包装袋，导
电材料或金属容器中 。 ②将器件焊接时，工作台和烙铁都必须良好接地，焊接
时烙铁应断电。 ③在测试器件时，测量仪器和工作台都必须良好接地。 ④注意栅极电压不要过限。 (2)防止偶然性振荡损坏器件 (3)防止过电压 (4)防止过电流 (5)消除寄生晶体管和二极管的影响
③ URRM略低于UDRM。
④ URRM = UDRM。
⑤ URRM略大于UDRM。
2）最大可关断阳极电流IATO：GTO的最大阳极电流受发热和饱和深度两个
因素限制。阳极电流过大，内部晶体管饱和深度加深，使门极关断失效。
所以GTO必须规定一个最大可关断阳极电流，也就是GTO的铭牌电流。
3）关断增益βoff 最大可关断阳极电流IATO与门极负脉冲电流最大值 IGM之比称为电流关断增益βoff。即
图4-4 较为理想的门极电压和电流波形
《电力电子技术》
2．GTO的驱动电路
a)
b)
图4-5 GTO门极驱动电路
a)小容量GTO门极驱动电路 b)较大容量GTO桥式门极驱动电路
《电力电子技术》
3．GTO的保护电路
a)
b)
c)
d)
图4-6 GTO的阻容缓冲电路
图4-6为GTO的阻容缓冲电路。图4-6a只能用于小电流；图4-6b加 在GTO上的初始电压上升率大，因而在GTO电路中不推荐；图4-6c与图 4-6d是较大容量GTO电路中常见的缓冲器，其二极管尽量使用速度快 的，并使接线短，从而使缓冲器电容效果更显著。
off
I ATO I GM
《电力电子技术》
三、GTO的驱动与保护
1．GTO门极驱动电路 对门极驱动电路的要求： 1）正向触发电流iG。由于GTO是多元集成结构，
为了使内部并联的GTO元开通一致性好，故要求GTO 门极正向驱动电流的前沿必须有足够的幅度和陡度， 正脉冲的后沿陡度应平缓。
2）反向关断电流﹣iG。为了缩短关断时间与减 少关断损耗，要求关断门极电流前沿尽可能陡，而 且持续时间要超过GTO的尾部时间。还要求关断门极 电流脉冲的后沿陡度应尽量小。
通；S置于“2”时，则门极加反向电流，控制GTO关断。
《电力电子技术》
二、GTO的特性与主要参数
1．GTO的开关特性
图4-3 GTO在开通和关断过程中电流的波形
《电力电子技术》
2．GTO的主要参数
GTO的基本参数与普通晶闸管大多相同。
1) 反向重复峰值电压URRM：
① 不规定URRM值。
② URRM值很低。
2）漏极最大允许电流IDM：即电力MOSFET的额定电流，其
大小主要受管子的温升限制。
3）栅源电压UGS：栅极与源极之间的绝缘层很薄，承受电
压很低，一般不得超过20 V，否则绝缘层可能被击穿而损 坏，使用中应加以注意。
总之，为了安全可靠，在选用MOSFET时，对电压、电流 的额定等级都应留有较大裕量。
其缘4层中）形C极GS成为间的栅电；源容C电D：S是容电漏，力源CMGD电O是S容F栅E，T漏极是电间由容电P，N容结是包形由括成器的CG件S。、结C构GD和中C的DS绝，
《电力电子技术》
三、电力MOSFET的驱动与保护
1．电力MOSFET的驱动
图4-18 电力MOSFET的一种驱动电路
《电力电子技术》
全控型电力电子器件
学习目标
1. 掌握GT0、GTR、功率MOSFET、IGBT四种 常见全控型电力电子器件的工作原理、特性、 主要参数、驱动电路及使用中应注意的问题。
2. 熟悉常见全控型电力电子器件各自特点以及 适用场合。
3. 了解新型电力电子器件的概况。
《电力电子技术》
第一节 门极可关断晶闸管(GTO)
饱和区。当MOSFET作开关应用而导通时即工作在该区。
《电力电子技术》
3．开关特性
a)
b）
图4-16 电力MOSFET的开关过程
a) 测试MOSFET开关特性的电路 b) 开关特性曲线
《电力电子技术》
2．电力MOSFET的主要参数
1）漏极电压UDS：即电力MOSFET的额定电压，选用时必须
留有较大安全裕量。
⑤应有较强的抗干扰能力，并有一定的保
护功能。
图4-11 GTR基极驱动电流波形
《电力电子技术》
(2)基极驱动电路
图4-12 实用的GTR驱动电路
《电力电子技术》
3．GTR的保护电路
a)
b)
c)
图4-13 GTR的缓冲电路
图4-13a所示RC缓冲电路简单，对关断时集电极—发射极间电压上升
有抑制作用。这种电路只适用于小容量的GTR(电流10 A以下)。
图4-13b所示充放电型R、C、VD缓冲电路增加了缓冲二极管VD2，可以
用于大容量的GTR。但它的损耗(在缓冲电路的电阻上产生的)较大，不适 合用于高频开关电路。
图4-13c所示阻止放电型R、C、VD缓冲电路，较常用于大容量GTR和
高频开关电路，其最大优点是缓冲产生的损耗小。
《电力电子技术》
第三节 电力场效应晶体管(Power MOSFET)
一、GTO的结构与工作原理 1．基本结构
a)芯片的实际图形
b) GTO结构的纵断面
c) GTO结构的纵断面 d)图形符号
图4-1 GTO的内部结构和电气图形符号
《电力电子技术》
GTO的外形图
《电力电子技术》
2．工作原理
图4-2 GTO的工作原理电路
当图中开关S置于“1”时，IG是正向触发电流，控制GTO导
《电力电子技术》
第二节 电力晶体管(GTR)
一、电力晶体管的结构与工作原理 1．电力晶体管的结构
a)
b)
图4-7 NPN型电力晶体管的内部结构及电气图形符号
a) 内部结构 b) 电气图形符号
《电力电子技术》
电力晶体管的外形图
《电力电子技术》
2．工作原理
在电力电子技术中，GTR主要工作在开关状态。晶体
(4)最高工作结温TJM
《电力电子技术》
3．二次击穿和安全工作区
(1)二次击穿Fra Baidu bibliotek二次击穿是由于集电极电压升高到一定值(未
达到极限值)时，发生雪崩效应造成的。一般情况下， 只要功耗不超过极限，GTR是可以承受的，但是在实 际使用中，会出现负阻效应，使iE进一步剧增。由 于GTR结面的缺陷、结构参数的不均匀，使局部电流 密度剧增，形成恶性循环，使GTR损坏。
相对应。
②饱和区。uGS＞UGS(th)，uDS≥uGS -UGS(th)，当uGS不变时， iD几乎不随uDS的增加而增加，近似为一常数，故称为饱和
区。这里的饱和区对应电力晶体管的放大区。当用做线性 放大时，MOSFET工作在该区。
③非饱和区。uGS＞UGS(th)，uDS＜uGS -UGS(th)，漏源电压uDS 和漏极电流iD之比近似为常数。该区对应于电力晶体管的
gm
diD duGS
《电力电子技术》
二、电力MOSFET的特性
a)
b)
图4-15 电力MOSFET的转移特性和输出特性
a) 转移特性 b) 输出特性
《电力电子技术》
2．输出特性
输出特性是指以栅源电压uGS为参变量，漏极电流iD与 漏源电压uDS之间关系的曲线，如图4-15b所示。
①截止区。uGS≤UGS(th)，iD=0，这和电力晶体管的截止区
《电力电子技术》
2．电力MOSFET的工作原理
当漏极接电源正极，源极接电源负极，栅源极之间电 压为零或为负时，P型区和N-型漂移区之间的PN结反向，漏
源极之间无电流流过。如果在栅极和源极间加正向电压UGS，
由于栅极是绝缘的，不会有电流。但栅极的正电压所形成 的电场的感应作用却会将其下面的P 型区中的少数载流子
《电力电子技术》
小结
是一种压控型器件，用栅极电压来控制 漏极电流，驱动电路简单，驱动功率小。 单极型器件，开关时间短，开关速度快， 工作频率高。 不存在二次击穿 电流容量小，耐压低，通态压降大。
《电力电子技术》
第四节 绝缘栅双极晶体管(IGBT)
一、基本结构
a)
b)
c)
图4-19 1GBT的结构、简化等效电路和电气图形符号 a)内部结构 b)简化等效电路 c)电气图形符号
《电力电子技术》
IGBT的外形图
《电力电子技术》
二、工作原理
IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，它是一种 压控型器件。其开通和关断是由栅极和发射极间的电
压 uGE 决 定 的 ， 当 uGE 为 正 且 大 于 开 启 电 压 uGE(th) 时 ，
MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流使其导 通。当栅极与发射极之间加反向电压或不加电压时， MOSFET内的沟道消失，晶体管无基极电流，IGBT关断。
① 截止区。在截止区内，iB≤0，uBE≤0，uBC＜0，
集电极只有漏电流流过。
② 放大区。iB ＞0，uBE＞0，uBC＜0，iC =βiB。
③
饱和区。iB
I CS
，uBE＞0，uBC＞0，iCS是集电极
饱和电流，其值由外电路决定。
《电力电子技术》
(2)动态特性
图4-8 GTR共发射极接法的输出特性
《电力电子技术》
图4-10 GTR安全工作区
《电力电子技术》
三、电力晶体管的驱动与保护
1．GTR基极驱动电路 (1)对基极驱动电路的要求
①由于GTR主电路电压较高，控制电路电压较低，所以应实现主电路与 控制电路间的电隔离。
管通常连接成共发射极电路，GTR通常工作在正偏(Ib＞0) 时大电流导通；反偏(Ib＜0)时处于截止状态。因此，给
GTR的基吸施加幅度足够大的脉冲驱动信号，它将工作于 导通和截止的开关状态。
《电力电子技术》
二、电力晶体管的特性与主要参数
1. GTR的基本特性
(1)静态特性
共发射极接法时，GTR的典型输出特性如图4-8所示， 可分为三个工作区：
《电力电子技术》
二、电力MOSFET的特性
1．转移特性
转移特性是指电力MOSFET的输入栅源电压uGS与输出漏 极电流iD之间的关系，如图4-15a所示。由图可见，当uGS< UGS(th)时，iD近似为零；当uGS＞UGS(th)时，随着uGS的增大， iD也越大。当iD较大时，iD与uGS的关系近似为线性，曲线的 斜率被定义为跨导gm，则有
②在使GTR导通时，基极正向驱动电流应有足够陡的前沿，并有一定幅 度的强制电流，以加速开通过程，减小开通损耗，如图4-11所示。
③GTR导通期间，在任何负载下，基极电流都应使GTR处在临界饱和状态， 这样既可降低导通饱和压降，又可缩短关断时间。
④在使GTR关断时，应向基极提供足够大的
反向基极电流(如图4-11波形所示)，以加快关 断速度，减小关断损耗。
一、电力MOSFET的结构 电力MOSFET采取两次扩散工艺，并将漏极D移到芯片的另一侧表面上， 使从漏极到源极的电流垂直于芯片表面流过，这样有利于减小芯片面积和 提高电流密度。
a)
b)
图4-14 电力MOSFET的结构和符号
a) MOSFET元组成剖面图 b) 图形符号
《电力电子技术》
电力MOSFET的外形图
PNP晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟 道IGBT，记为N-IGBT，其电气图形符号如图4-19c所示。 对应的还有P沟道IGBT，记为P-IGBT。N-IGBT和P-IGBT 统称为IGBT。由于实际应用中以N沟道IGBT为多。
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图4-9 GTR开关特性
《电力电子技术》
2．GTR的参数
(1)最高工作电压 ①BUCBO：射极开路时，集-基极间的反向击穿电压。 ②BUCEO：基极开路时，集-射极之间的击穿电压。 ③BUCER：GTR的射极和基极之间接有电阻R。 ④BUCES：发射极和基极短路，集-射极之间的击穿电压。 ⑤BUCEX：发射结反向偏置时，集-射极之间的击穿电压。 其中BUCBO > BUCES > BUCES> BUCER> BUCEO，实际使用时， 为确保安全，最高工作电压要比BUCEO低得多。 (2)集电极最大允许电流ICM (3)集电极最大允许耗散功率PCM
电子吸引到栅极下面的P型区表面。当uGS大于某一电压值 UGS(th)时，栅极下面的P型区表面的电子浓度将超过空穴浓
度，使P型反型成N型，沟通了漏极和源极。 此时，若在 漏源极之间加正向电压，则电子将从源极横向穿过沟道，
然后垂直(即纵向)流向漏极，形成漏极电流iD。电压UGS(th) 称为开启电压，uGS超过UGS(th)越多，导电能力就越强，漏极 电流iD也越大。
三、电力MOSFET的驱动与保护
2．MOSFET的保护 (1)防止静电击穿 ①在测试和接入电路之前器件应存放在静电包装袋，导
电材料或金属容器中 。 ②将器件焊接时，工作台和烙铁都必须良好接地，焊接
时烙铁应断电。 ③在测试器件时，测量仪器和工作台都必须良好接地。 ④注意栅极电压不要过限。 (2)防止偶然性振荡损坏器件 (3)防止过电压 (4)防止过电流 (5)消除寄生晶体管和二极管的影响
③ URRM略低于UDRM。
④ URRM = UDRM。
⑤ URRM略大于UDRM。
2）最大可关断阳极电流IATO：GTO的最大阳极电流受发热和饱和深度两个
因素限制。阳极电流过大，内部晶体管饱和深度加深，使门极关断失效。
所以GTO必须规定一个最大可关断阳极电流，也就是GTO的铭牌电流。
3）关断增益βoff 最大可关断阳极电流IATO与门极负脉冲电流最大值 IGM之比称为电流关断增益βoff。即
图4-4 较为理想的门极电压和电流波形
《电力电子技术》
2．GTO的驱动电路
a)
b)
图4-5 GTO门极驱动电路
a)小容量GTO门极驱动电路 b)较大容量GTO桥式门极驱动电路
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3．GTO的保护电路
a)
b)
c)
d)
图4-6 GTO的阻容缓冲电路
图4-6为GTO的阻容缓冲电路。图4-6a只能用于小电流；图4-6b加 在GTO上的初始电压上升率大，因而在GTO电路中不推荐；图4-6c与图 4-6d是较大容量GTO电路中常见的缓冲器，其二极管尽量使用速度快 的，并使接线短，从而使缓冲器电容效果更显著。
off
I ATO I GM
《电力电子技术》
三、GTO的驱动与保护
1．GTO门极驱动电路 对门极驱动电路的要求： 1）正向触发电流iG。由于GTO是多元集成结构，
为了使内部并联的GTO元开通一致性好，故要求GTO 门极正向驱动电流的前沿必须有足够的幅度和陡度， 正脉冲的后沿陡度应平缓。
2）反向关断电流﹣iG。为了缩短关断时间与减 少关断损耗，要求关断门极电流前沿尽可能陡，而 且持续时间要超过GTO的尾部时间。还要求关断门极 电流脉冲的后沿陡度应尽量小。
通；S置于“2”时，则门极加反向电流，控制GTO关断。
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二、GTO的特性与主要参数
1．GTO的开关特性
图4-3 GTO在开通和关断过程中电流的波形
《电力电子技术》
2．GTO的主要参数
GTO的基本参数与普通晶闸管大多相同。
1) 反向重复峰值电压URRM：
① 不规定URRM值。
② URRM值很低。
2）漏极最大允许电流IDM：即电力MOSFET的额定电流，其
大小主要受管子的温升限制。
3）栅源电压UGS：栅极与源极之间的绝缘层很薄，承受电
压很低，一般不得超过20 V，否则绝缘层可能被击穿而损 坏，使用中应加以注意。
总之，为了安全可靠，在选用MOSFET时，对电压、电流 的额定等级都应留有较大裕量。
其缘4层中）形C极GS成为间的栅电；源容C电D：S是容电漏，力源CMGD电O是S容F栅E，T漏极是电间由容电P，N容结是包形由括成器的CG件S。、结C构GD和中C的DS绝，
《电力电子技术》
三、电力MOSFET的驱动与保护
1．电力MOSFET的驱动
图4-18 电力MOSFET的一种驱动电路
《电力电子技术》
全控型电力电子器件
学习目标
1. 掌握GT0、GTR、功率MOSFET、IGBT四种 常见全控型电力电子器件的工作原理、特性、 主要参数、驱动电路及使用中应注意的问题。
2. 熟悉常见全控型电力电子器件各自特点以及 适用场合。
3. 了解新型电力电子器件的概况。
《电力电子技术》
第一节 门极可关断晶闸管(GTO)
饱和区。当MOSFET作开关应用而导通时即工作在该区。
《电力电子技术》
3．开关特性
a)
b）
图4-16 电力MOSFET的开关过程
a) 测试MOSFET开关特性的电路 b) 开关特性曲线
《电力电子技术》
2．电力MOSFET的主要参数
1）漏极电压UDS：即电力MOSFET的额定电压，选用时必须
留有较大安全裕量。
⑤应有较强的抗干扰能力，并有一定的保
护功能。
图4-11 GTR基极驱动电流波形
《电力电子技术》
(2)基极驱动电路
图4-12 实用的GTR驱动电路
《电力电子技术》
3．GTR的保护电路
a)
b)
c)
图4-13 GTR的缓冲电路
图4-13a所示RC缓冲电路简单，对关断时集电极—发射极间电压上升
有抑制作用。这种电路只适用于小容量的GTR(电流10 A以下)。
图4-13b所示充放电型R、C、VD缓冲电路增加了缓冲二极管VD2，可以
用于大容量的GTR。但它的损耗(在缓冲电路的电阻上产生的)较大，不适 合用于高频开关电路。
图4-13c所示阻止放电型R、C、VD缓冲电路，较常用于大容量GTR和
高频开关电路，其最大优点是缓冲产生的损耗小。
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第三节 电力场效应晶体管(Power MOSFET)
一、GTO的结构与工作原理 1．基本结构
a)芯片的实际图形
b) GTO结构的纵断面
c) GTO结构的纵断面 d)图形符号
图4-1 GTO的内部结构和电气图形符号
《电力电子技术》
GTO的外形图
《电力电子技术》
2．工作原理
图4-2 GTO的工作原理电路
当图中开关S置于“1”时，IG是正向触发电流，控制GTO导
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第二节 电力晶体管(GTR)
一、电力晶体管的结构与工作原理 1．电力晶体管的结构
a)
b)
图4-7 NPN型电力晶体管的内部结构及电气图形符号
a) 内部结构 b) 电气图形符号
《电力电子技术》
电力晶体管的外形图
《电力电子技术》
2．工作原理
在电力电子技术中，GTR主要工作在开关状态。晶体
(4)最高工作结温TJM
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3．二次击穿和安全工作区
(1)二次击穿Fra Baidu bibliotek二次击穿是由于集电极电压升高到一定值(未
达到极限值)时，发生雪崩效应造成的。一般情况下， 只要功耗不超过极限，GTR是可以承受的，但是在实 际使用中，会出现负阻效应，使iE进一步剧增。由 于GTR结面的缺陷、结构参数的不均匀，使局部电流 密度剧增，形成恶性循环，使GTR损坏。
相对应。
②饱和区。uGS＞UGS(th)，uDS≥uGS -UGS(th)，当uGS不变时， iD几乎不随uDS的增加而增加，近似为一常数，故称为饱和
区。这里的饱和区对应电力晶体管的放大区。当用做线性 放大时，MOSFET工作在该区。
③非饱和区。uGS＞UGS(th)，uDS＜uGS -UGS(th)，漏源电压uDS 和漏极电流iD之比近似为常数。该区对应于电力晶体管的
gm
diD duGS
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二、电力MOSFET的特性
a)
b)
图4-15 电力MOSFET的转移特性和输出特性
a) 转移特性 b) 输出特性
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2．输出特性
输出特性是指以栅源电压uGS为参变量，漏极电流iD与 漏源电压uDS之间关系的曲线，如图4-15b所示。
①截止区。uGS≤UGS(th)，iD=0，这和电力晶体管的截止区
《电力电子技术》
2．电力MOSFET的工作原理
当漏极接电源正极，源极接电源负极，栅源极之间电 压为零或为负时，P型区和N-型漂移区之间的PN结反向，漏
源极之间无电流流过。如果在栅极和源极间加正向电压UGS，
由于栅极是绝缘的，不会有电流。但栅极的正电压所形成 的电场的感应作用却会将其下面的P 型区中的少数载流子
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小结
是一种压控型器件，用栅极电压来控制 漏极电流，驱动电路简单，驱动功率小。 单极型器件，开关时间短，开关速度快， 工作频率高。 不存在二次击穿 电流容量小，耐压低，通态压降大。
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第四节 绝缘栅双极晶体管(IGBT)
一、基本结构
a)
b)
c)
图4-19 1GBT的结构、简化等效电路和电气图形符号 a)内部结构 b)简化等效电路 c)电气图形符号
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IGBT的外形图
《电力电子技术》
二、工作原理
IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，它是一种 压控型器件。其开通和关断是由栅极和发射极间的电
压 uGE 决 定 的 ， 当 uGE 为 正 且 大 于 开 启 电 压 uGE(th) 时 ，
MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流使其导 通。当栅极与发射极之间加反向电压或不加电压时， MOSFET内的沟道消失，晶体管无基极电流，IGBT关断。
① 截止区。在截止区内，iB≤0，uBE≤0，uBC＜0，
集电极只有漏电流流过。
② 放大区。iB ＞0，uBE＞0，uBC＜0，iC =βiB。
③
饱和区。iB
I CS
，uBE＞0，uBC＞0，iCS是集电极
饱和电流，其值由外电路决定。
《电力电子技术》
(2)动态特性
图4-8 GTR共发射极接法的输出特性