三、可控硅
IGBT的工作原理
若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电 压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极 与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若 IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOSFET 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶 体管截止。
三、可控硅
IGBT的工作原理
IGBT就是一个开关，非通即断，如何控制他 的通还是断，就是靠的是栅源极的电压，当栅 源极加+12V（大于6V，一般取12V到15V）时 IGBT导通，栅源极不加电压或者是加负压时， IGBT关断，加负压就是为了可靠关断。
三、可控硅
IGBT的注意事项
IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定： --IGBT栅极与发射极之间的电压； --IGBT集电极与发射极之间的电压； --流过IGBT集电极-发射极的电流； --IGBT的结温。
一、二极管
半导体的基本知识
2、N型半导体 在本征半导体中掺入少量的五价元素杂质就形成N型半导体。 N型半导体的多数载流子是电子，少数载流子是空穴。
一、二极管
半导体的基本知识
在P型半导体和N型半导体结合后，在它们的交界处就出 现了电子和空穴的浓度差，电子和空穴带有相反的电荷，它 们在扩散过程中要产生复合（中和），结果使P区和N区中原 来的电中性被破坏。 P区失去空穴留下带负电的离子，N区失 去电子留下带正电的离子， 这些离子因物质结构的关系，它 们不能移动，因此称为空间电荷，它们集中在P区和N区的交 界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是所谓的PN 结。
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踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。2 0.11.25 20.11.2 5Wednesday, November 25, 2020
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.2508 :55:100 8:55Nov-2025-Nov-20
二、三极管
半导体三极管
按照频率分，有高频管、低频管； 按照功率分，有小、 中、大功率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管；根据结 构不同， 又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来 看，BJT都有三个电极。
二、三极管
半导体三极管
BJT内部载流子的传输过程 BJT工作于放大状态的基本条件：发射结正偏、集电结反偏。
如果IGBT栅极与发射极之间的电压，即驱动电压过低，则IGBT不 能稳定正常地工作，如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能 永久性损坏；同样，如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电 极-发射极之间的耐压，流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射 极允许的最大电流，IGBT的结温超过其结温的允许值，IGBT都可能会永 久性损坏。
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抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。2 0.11.25 2020年 11月25 日星期 三8时5 5分10 秒20.11. 25
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一、二极管
半导体的基本知识
PN结在外加电压的作用下，平衡将被打破，并显示出其单向导电的特性。
一、二极管
半导体的基本知识
1、外加正向电压 当PN结外加正向电压时，外电场与内电场的方向相反，内电 场变弱，结果使空间电荷区（PN结）变窄。同时空间电荷区 中载流子的浓度增加，电阻变小。
一、二极管
半导体的基本知识
二、三极管
半导体三极管
3、共基极电路
有电压放大作用，电流跟随作用，输 入电阻很小，输出电阻适中，输出电压 与输入电压同相位。高频特性较好，常 用于高频或宽频带电路。
二、三极管
半导体三极管
三、可控硅
可控硅元件的结构
可控硅，是可控硅整流元件的简称，是一种 具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件， 亦称为晶闸管。不管可控硅的外形如何，它们 的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层 P1N1P2N2结构.见图1.它有三个PN结（J1、J2、 J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出 阴级K，从P2层引出控制极G，所以它是一种四 层三端的半导体器件.
工业上应用最多的是硅、锗、碳化硅、砷化镓等。用于 制作各种晶体管、整流器、集成电路、太阳能电池等方面。
一、二极管
半导体的基本知识
1、本征半导体 没有杂质和缺陷的半导体单晶，叫做本征半导体。
2、本征激发 当温度升高时，电子吸收能量摆脱共价键而形成一对电子和 空穴的过程，称为本征激发。
一、二极管
半导体的基本知识
杂质半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质， 就会使半导体的导电性 能发生显著的变化。因掺入杂质不同，杂质半导体可分为空 穴（P）型半导体和电子（N）型半导体两大类。
一、二极管
半导体的基本知识
1、P型半导体 在本征半导体中掺入少量的三价元素杂质就形成P型半导体， P型半导体的多数载流子是空穴，少数载流子是电子。
二、三极管
半导体三极管
电子在基区中的扩散与复合
由发射区来的电子注入基区后， 就在基区靠近发射结的边界积累起来， 右基区中形成 了一定的浓度梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越远浓度越小。因此， 电子就要 向集电结的方向扩散，在扩散过程中又会与基区中的空穴复合，同时接在基区的电源VEE的 正端则不断从基区拉走电子， 好像不断供给基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走 的电子数目相等， 使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基极电流IB， 所以基极 电流就是电子在基区与空穴复合的电流。也就是说， 注人基区的电子有一部分未到达集电 结， 如复合越多， 则到达集电结的电子越少， 对放大是不利的。 所以为了减小复合，常 把基区做得很薄 (几微米)，并使基区掺入杂质的浓度很低，因而电子在扩散过程中实际上 与空穴复合的数量很少， 大部分都能到达集电结。
二、三极管
半导体三极管
集电区收集电子
集电结外加反向电压，其集电结的内电场 非常强，且电场方向从C区指向B区。使集电 区的电子和基区的空穴很难通过集电结，但 对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的 吸引力， 使电子很快地漂移过集电结为集电 区所收集，形成集电极电流IC。 与此同时， 集电区的空穴也会在该电场的作用下，漂移 到基区， 形成很小的反向饱和电流ICB0 。
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午8时55 分10秒 上午8 时55分0 8:55:10 20.11.2 5
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重于泰山，轻于鸿毛。08:55:1008:55:1 008:55 Wednes day, November 25, 2020
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不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.25 20.11.2 508:55: 1008:5 5:10November 25, 2020
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三、可控硅
可控硅的外观和等效电路
三、可控硅
可控硅元件的触发
四、IGBT
IGBT的结构
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘 栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压 驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入 阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
二、三极管
半导体三极管
1、共发射极电路
有电压电流放大作用，输入电阻适中 ，输出电阻适中，输出电压与输入电压 相位相反。高频性能差，适用于低频、 和多级放大电路的中间级。
二、三极管
半导体三极管
2、共集电极电路
有电流放大作用，电压跟随作用，输 入电阻很大，输出电阻很小，输出电压 与输入电压同相位。常用于多级放大电 路的输入级、输出级或缓冲级。
IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯 片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电 路桥接封装而成的模块化半导体产品
三、可控硅
IGBT的特点
其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管， 它融合了这两种器件的优点，既具有MOSFET器 件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双 极型器件饱和压降低而容量大的优点，其频率 特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工 作于几十kHz频率范围内。
常用电力电子器件简介
Copyright C 201源自.10目录一、二极管. 二、三极管. 三、可控硅. 四、IGBT. 五、电容器. 六、电感器.
一、二极管
半导体的基本知识
自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导 体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm～1GΩ·cm范 围。在一般情况下，半导体电导率随温度的升高而升高，这 与金属导体恰好相反。
各种外界因素如光、热、磁、电等作用于半导体而引起 的物理效应和现象，称为半导体材料的半导体性质。
一、二极管
半导体的基本知识
半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特 殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法 可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机 化合物半导体和非晶态与液态半导体。
一、二极管
半导体二极管
一、二极管
半导体二极管
一、二极管
半导体二极管
一、二极管
半导体二极管
一、二极管
半导体二极管
二、三极管