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图1.3.2 晶闸管的内部结构和等效电路
）导通：阳极施加正向电压时→给门极G也加正向电压T I I
图1.3.6 控晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a) 电气图形符号b) 伏安特性
1.4 可关断晶闸管
可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor)简称GTO。

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沟道
沟道
MOSFET
耗尽型：
增强型:
耗尽型
增强型
之间就存在导电沟道；
才存在导电沟道
1. IGBT的结构
图1.7.1 IGBT的结构、简化等效电路与电气符号
IGBT的结构如图1.7.1(a)所示。

它是在VDMOS管结构的基础上再增加一
个P+层，形成了一个大面积的P+N结
1
J，和其它结
2
J、
3
J一起构成了一个相当
于由VDMOS驱动的厚基区PNP型GTR;简化等效电路如图1.7.1(b)所示。

电气符号如图1.7.1（c）所示GBT有三个电极:集电极Ｃ、发射极Ｅ和栅极Ｇ。

2. IGBT的工作原理
IGBT也属场控器件，其驱动原理与电力MOSFET基本相同，是一种由栅电压GE
U控制集电极电流的栅控自关断器件。

1.7.2 缘栅双极型晶体管的特性
IGBT的伏安特性和转移特性
图1.7.2 IGBT的伏安特性和转移特性
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构，如图1.8.4(a)。

）三极：阳极A 、阴极、栅极G ，
）原理：
栅极开路，在阳极和阴极之间加正向电压，有电流流过SITH ；
在栅极G 和阴极K 之间加负电压，G-K 之间PN 结反偏，在两个栅极
图1.9.5 GTO 的基本驱动电路
2）导通和关断过程：图1.9.5(b)
导通时GTO 门极与阴极间流过负电流而被关断；由于GTO 的开通和关断均依赖于一个独立的电源，故其关断能力强且可控制，其触发脉冲可采用窄脉冲；3）图1.9.5(c)中，导通和关断用两个独立的电源，开关元件少，电路简单。

4）图1.9.5(d)，对于300A 以上的GTO ，用此驱动电路可以满足要求。

3．GTR 的驱动电路
1) 作用: 将控制电路输出的控制信号放大到足以保证GTR 可靠导通和关断 的程度。

构，如图1.8.4(a)。

2）三极：阳极A、阴极、栅极G，
3）原理：
栅极开路，在阳极和阴极之间加正向电压，有电流流过SITH；
在栅极G和阴极K之间加负电压，G-K之间PN结反偏，在两个栅极区之间的导电沟道中出现耗尽层，A-K间电流被夹断，SITH关断；
栅极所加的负偏压越高，可关断的阴极电流也越大。

构，如图1.8.4(a)。

）三极：阳极A 、阴极、栅极G ）原理：
栅极开路，在阳极和阴极之间加正向电压，有电流流过SITH ； 在栅极G 和阴极K 之间加负电压，G-K 之间PN 结反偏，在两个栅极 区之间的导电沟道中出现耗尽层，A-K 间电流被夹断，SITH 关断；
栅极所加的负偏压越高，可关断的阴极电流也越大。

图1.9.9 EXB8XX 驱动模块框图 1.9.3 保护电路 电力电子系统在发生故障时可能会发生过电流、过压，造成开关器件的永久性损坏。

过流、过压保护包括器件保护和系统保护两个方面。

检测开关器件的电流、电压，保护主电路中的开关器件，防止过流、过压损坏开关器件。

检测系统电源输入、输出以及负载的电流、电压，实时保护系统，防止系统崩溃而造成事故1 . 过电流保护（过流包括过载和短路）
图1.9.11 电力电子系统中常用的过流保护方案措施：通常电力电子系统同时采用电子电路、快速熔断器、直流快速断
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构，如图1.8.4(a)。

）三极：阳极A、阴极、栅极G，
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