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這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術,是最基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系數,而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。另一方面,非穿通(NPT)技術則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率,不過其載流子注入系數卻比較低。進而言之,非穿通(NPT)技術又被軟穿通(LPT)技術所代替,它類似于某些人所謂的"軟穿通"(SPT)或"電場截止"(FS)型技術,這使得"成本-性能"的綜合效果得到進一步改善。
是把需要數量IGBT單元組合到一個共同的絕緣基底上邊,這樣有利于減小絕緣和散熱系統(tǒng)的安裝和制作。一些性能更好的還把各個IGBT的驅動系統(tǒng)共同制作在里邊,這樣驅動信號只需考慮時序,不必注意電位的配合。
- 一個半導體材料有可能先后摻雜施主與受主,而如何決定此外質半導體為n型或p型必須視摻雜后的半導體中,受主帶來的電洞濃度較高或是施主帶來的電子濃度較高,亦即何者為此外質半導體的“多數載子”(majority carrier)。和多數載子相對的是少數載子(minority carrier)。對于半導體元件的操作原理分析而言,少數載子在半導體中的行為有著非常重要的地位。通常摻雜濃度越高,半導體的導電性就會變得越好,原因是能進入傳導帶的電子數量會隨著摻雜濃度提高而增加。摻雜濃度非常高的半導體會因為導電性接近金屬而被廣泛應用在今日的集成電路制程來取代部份金屬。
- 當晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1-1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。當晶閘管在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經NPN管的發(fā)射結,從而提高其電流放大系數a2,產生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結,并提高了PNP管的電流放大系數a1,產生更大的極電極電流Ic1流經NPN管的發(fā)射結。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3,當a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時,式(1-1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時,流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向導通狀態(tài)。
式(1-1)中,在晶閘管導通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導通。晶閘管在導通后,門極已失去作用。
在晶閘管導通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時,由于a1和a2迅速下降,當1-(a1+a2)≈1時,晶閘管恢復阻斷狀態(tài)。
- 導通后,元件中流過較大的電流,其值主要由限流電阻(使用時由負載)決定。在減小陽極電源電壓或增加負載電阻時,陽極電流隨之減小,當陽極電流小于維持電流IH時,晶閘管便從導通狀態(tài)轉化為阻斷狀態(tài)。由圖可看出,當晶閘管控制極流過正向電流Ig時,晶閘管的正向轉折電壓降低, Ig越大,轉折電壓越小,當Ig足夠大時,晶閘管正向轉折電壓很小,一加上正向陽極電壓,晶閘管就導通。實際規(guī)定,當晶閘管元件陽極與陰極之間加上6V直流電壓時,能使元件導通的控制極最小電流(電壓)稱為觸發(fā)電流(電壓)。
在晶閘管陽極與陰極間加上反向電壓時,開始晶閘管處于反向阻斷狀態(tài),只有很小的反向漏電流流過。當反向電壓增大到某一數值時,反向漏電流急劇增大,這時,所對應的電壓稱為反向不重復峰值電壓(URSM),或稱反向轉折(擊穿)電壓(UBR)。
可見,晶閘管的反向伏安特性與二極管反向特性類似。
- 為了正確選用晶閘管元件,必須要了解它的主要參數,一般在產品的目錄上都給出了參數的平均值或極限值,產品合格證上標有元件的實測數據。 (1)斷態(tài)重復峰值電壓UDRM 在控制極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下,可以重復加在晶閘管兩端的正向峰值電壓,其數值比正向轉折電壓小100V。 (2)反向重復峰值電壓URRM 在控制極斷路時,可以重復加在晶閘管元件上的反向峰值電壓,此電壓數值規(guī)定比反向擊穿電壓小100V。 通常把UDRM與UDRM中較小的一個數值標作器件型號上的額定電壓。由于瞬時過電壓也會使晶閘管遭到破壞,因而在選用的時候,額定電壓一個應該為正常工作峰值電壓的2~3倍,作為安全系數。 (3)額定通態(tài)平均電流(額定正向平均電流)IT 在環(huán)境溫度不大于40oC和標準散熱即全導通的條件下,晶閘管元件可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流(在一個周期內)的平均值,稱為額定通態(tài)平均電流IT,簡稱額定電流。