4.1-4.3 典型全控型电力电子器件
第2章 全控型电力电子器件
第2章
电力场效应晶体管的特性与主要参数
1、静态输出特性 在不同的UGS下，漏极电 流ID 与漏极电压UDS 间的关系 1）截止区：当UGS＜UT(UT的典型 曲线族称为VDMOS的输出特性 曲线 。如图2.6.2所示，它可以 值为2~4V)时； 分为四个区域： 2）线性(导通)区：当UGS＞UT且
当栅极电压为零时漏 源极之间就存在导电 沟道；
3） 电力MOSFET
P沟道 N沟道
对于N（P）沟道器件, 栅极电压大于（小于） 零时才存在导电沟道
4）特点：输入阻抗高(可达40MΩ 以上)、开关速度快，工作频率高(开
关频率可达1000kHz)、驱动电路简单，需要的驱动功率小、热稳定性好、 无二次击穿问题、安全工作区(SOA)宽；电流容量小，耐压低，一般只适 用功率不超过10kW的电力电子装置。
GTO导通压降较大，一般为2～3V，门极触发电流较大，所以
GTO的导通功耗与门极功耗均较普通晶闸管大。 导通：同晶闸管，阳极与阴极之间承受 正向电压，门极与阴极间加正脉冲信号 关断：门极加上足够大的负脉冲电流 电力电子技术
主讲：李建文
3.特点
全控型 容量大
off较小 电流控制型
电流关断增益off ： 最大可关断 阳极电流与门极负脉冲电流最大 值IGM之比称为电流关断增益
IGBT：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor) 。 兼具功率MOSFET高速开关特性和GTR的低导通压 降特性两者优点的一种复合器件。 IGBT于1982年开始研制，1986年投产，是发展最 快而且很有前途的一种混合型器件。 目前IGBT产品已系列化，最大电流容量达1800A， 最高电压等级达4500V，工作频率达50kHZ。 在电机控制、中频电源、各种开关电源以及其它 高速低损耗的中小功率领域，IGBT取代了GTR和 一部分MOSFET的市场。 电力电子技术
电力电子题库含答案
电⼒电⼦题库含答案1．⼀型号为KP10-7的晶闸管，U TN= 700V I T(A V)= 10A 。
1 2．中间直流侧接有⼤电容滤波的逆变器是电压型逆变器，交流侧输出电压波形为矩形波。
3．晶闸管串联时，给每只管⼦并联相同阻值的电阻R是__均压______措施。
4．在SPWM的调制中，载波⽐是载波频率和调制波频率的⽐值。
5．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓。
6．功率晶体管GTR从⾼电压⼩电流向低电压⼤电流跃变的现象称为⼆次击穿。
7．三相半波可控整流电阻性负载电路中，控制⾓α的最⼤移相范围是150°。
8．三相全控桥电路有 6 只晶闸管，应采⽤宽脉冲或双窄脉冲才能保证电路⼯作正常。
电压连续时每个管导通120 度，每间隔60 度有⼀只晶闸管换流。
接在同⼀桥臂上两个晶闸管触发脉冲之间的相位差为180°。
9．型号为KP100-8的晶闸管其额定参数为：额定电压800v，额定电流100 A 。
10．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓11．抑制过电压的⽅法之⼀是⽤_电容__吸收可能产⽣过电压的能量，并⽤电阻将其消耗。
⽽为抑制器件的du/dt和di/dt，减⼩器件的开关损耗，可采⽤接⼊缓冲电路的办法。
12．在交-直-交变频电路中，中间直流环节⽤⼤电容滤波，则称之为电压型逆变器，若⽤⼤电感滤波，则为电流型逆变器。
13．锯齿波触发电路由脉冲形成环节、锯齿波的形成和脉冲移相环节、同步环节、双窄脉冲形成环节构成。
14．若输⼊相电压为U2，单相桥式电路的脉冲间隔= 180 ，晶闸管最⼤导通=θ180 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 0.9U2 , 整流电压脉动m a x次数m= ; 三相半波电路的脉冲间隔= 120 , 晶闸管最⼤导通θ150 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 1.17U2 ,整流电压脉动次数=m axm= ;15．GTO、GTR、MOSFET、IGBT分别表⽰：可关断晶闸管、电⼒晶体管、电⼒场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管16．在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制⾓⼤于30°时，输出电压波形出现负值，因⽽常加续流⼆级管。
第一章电力电子器件全控器件
§1.4.2 电力晶体管 GTR
一． GTR 的结构和工作原理
★ 原理同普通晶体管，主要特征：耐压高、电流大、开关特性好； ★ 结构采用至少由两个晶体管成的达林顿接法单元结构（图1－13）
后将许多这种单元采用集成电路工艺并联而成 ；
★ 使用时常用共发射极接法，集电极电流 ic 与基极电流 ib 之比 ? 反映了
４．电流关断增益 ?off
最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值 IGM之比，即：
? off
?
I ATO I GM
（1－8）
● ?off 一般很小，只有 5 左右，这是 GTO的一个主要缺点；
● 1000A的GTO关断时门极负脉冲电流峰值需要 200A
§1.4.2 电力晶体管 GTR
★ 半导体晶体管：分单极型和双极结型两种 ● 场效应管：参与导电的载流子只有一种，电子或空穴； ● 双极结型晶体管：两种载流子电子和空穴都参与导电； ★ 电力晶体管（ Giant Transistor ——GTR） ● 直译为巨型晶体管； ● 英文有时候也称为 Power BJT （Bipolar Junction Transistor ） ● 是耐高电压、大电流的双极结型晶体管； ★ 在电力电子技术的范围内， GTR 与 BJT 这两个名称等效应用 ★ 从20世纪80年代以来，电力晶体管在中、小功率范围内取代 了
基极电流对集电极电流的控制能力，称为：共发射极电流放大系数；
? ? ic ib
iG
GTO的开通和关断过程电流波形
O t
iA
IA 90% IA
td
tr
10% IA
0
t0
四种典型全控型器件比较(汇编)
四种典型全控型器件的比较四种典型全控型器件的比较一、 对四种典型全控型器件的介绍1、门极可关断晶闸管(GTO ) 1）GTO 的结构与工作原理芯片的实际图形 GTO 结构的纵断面 GTO 结构的纵断面 图形符号GTO 的内部结构和电气图形符号2）工作原理：设计α2较大，使晶体管V2控 制灵敏。
导通时α1+α 2= 1.05更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。
多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。
下图为工作原理图。
2222R NPNPNPA G SK E GI G E AI K I c2I c1I A V 1V 2b)2、电力晶体管(GTR) 1）电力晶体管的结构：内部结构电气图形符号NPN型电力晶体管的内部结构及电气图形符号2）工作原理：在电力电子技术中，GTR主要工作在开关状态。
晶体管通常连接成共发射极电路，GTR通常工作在正偏(I b＞0)时大电流导通；反偏(I b＜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。
3、电力场效应晶体管(Power MOSFET)1）电力MOSFET的结构MOSFET元组成剖面图图形符号电力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。
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U GS，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子吸引到栅极下面的P型区表面。
当u GS大于某一电压值U GS(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。
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安全工作区
防止二次击穿，采用保护电路，同时考虑器件 的安全裕量，尽量使GTR工作在安全工作区。
2020/7/31
4.特点
• 全控型，电流控制型 • 二次击穿（工作时要防止） • 中大容量，开关频率较低
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第三节 功率场效应晶体管（MOSFET ）
（1）不可控器件：二极管VD （2）半控器件：普通晶闸管SCR （3）全控器件：GTO、GTR、功率MOSFET、IGBT等。
2、根据门极(栅极)驱动信号的不同
（1）电流控制器件：驱动功率大，驱动电路复杂，工作频率低。该 类器件有SCR、GTO、GTR。
（2）电压控制器件：驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高 。该类器件有P-MOSEET、IGBT。
S
D
D
G
N+PN+
N+PN+
沟道
N-
N+
D
G
G
S N沟道
S P沟道
a)
b)
图1-19
G： 栅极 D： 漏极 S： 源极
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电力MOSFET的结构和电气图形符号 a) 内部结构断面示意图 b) 电气图形符号
1.导通关断条件
漏源极导通条件：在栅源极间加正电压UGS 漏源极关断条件：栅源极间电压UGS为零
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2.特点
• 控制级输入阻抗大 • 驱动电流小 • 防止静电感应击穿 • 中小容量，开关频率高 • 导通压降大（不足）
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第四节 绝缘栅双极晶体管IGBT）
• 绝 缘 栅 双 极 型 晶 体 管 简 称 为 IGBT（Insulated Gate Biopolar Transistor）,是80年代中期发 展起来的一种新型复合器件。
四种典型的全控型器件
四种典型的全控型器件班级学号：********* 姓名：***日期：2013.10.3四种典型的全控型器件全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件。
四种典型全控型器件：只在汽车点火装置和电视机行扫描电路中进行试用。
自70年代中期开始，GTO的研制取得突破，相继出世了1300V/600A、2500V/1000A、4500V/2400A的产品，目前已达9kV/25kA/800Hz及6Hz/6kA/1kHz的水平。
(2)大功率晶体管（GTR）GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，产生于本世纪70年代，其门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力晶体管（Giant Transistor-GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）。
容量比较：（1）1964年，美国第一次试制成功了500V/10A的GTO。
在此后的近10年内，GTO的容量一直停留在较小水平，额定值已达1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。
(3)功率MOSFET目前制造水平大概是1kV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。
(4)绝缘门极双极型晶体管（IGBT）IGBT是由美国GE公司和RCA公司于1983年首先研制的，当时容量仅500V/20A，且存在一些技术问题。
目前，其研制水平已达4500V/1000A。
开关频率：GTO的延迟时间一般为1～2us;下降时间一般小于2us。
GTR的开关时间一般在几微秒以内，比晶闸管短很多，也短于GTO。
MOSFET的开关时间一般在10--100ns之间。
IGBT的开关时间要低于电力MOSFET。
驱动方式和驱动功率：GTO：电流驱动型，驱动功率大。
机车电力电子技术复习题及答案
机车电力电子技术复习题及答案一、填空题1．电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2．请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。
3．电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
4．电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的，它是应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
5．进行电力变换的技术称为变流技术，它通常可分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流，其中，交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。
6．电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，并联使用时具有电流自动均衡的能力。
7．PWM控制电路中，载波频率与调制波频率之比称为载波比。
8．在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是MOSFET，单管输出功率最大的是GTO，应用最为广泛的是IGBT。
9．典型全控型电力电子器件有GTO、GTR、MOSFET与IGBT。
10．SPWM有两种调制方式：单极性和双极性调制。
11．晶闸管是一种既具有开关作用，又具有整流作用的大功率半导体器件12．晶闸管有三个电极，分别是阳极，阴极和门极。
13．单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产生。
14．半控型电力电子器件控制极只能控制器件的导通，而不能控制器件的开关。
15．SS4改型机车采用交直交型电流传感器。
16．SS9改型电力机车选用型速度传感器。
17．HXD3型机车用电源装置由两个完全相同的电源单元组成，采用元件。
18．按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为电压驱动型和电流驱动型两类19．晶闸管的换相重叠角与电路的触发角、变压器漏抗、平均电流、电源相电压等到参数有关，对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使其输出电压平均值。
全控型器件
全控型器件目录门极可关断晶闸管（GTO)电力场效应晶体管（Power MOSFET）绝缘栅双极晶体管（IGBT）通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件；这类器件很多，门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）均属于此类。
编辑本段门极可关断晶闸管（GTO)门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO）也是晶闸管（Thyristor）的一种派生器件，但可以通过在门极施加负脉冲使其关断，因而属于全控型器件；它和普通晶闸管一样，也是PNPN四层结构，外部引出三个极，阳极，阴极和门极；工作条件同普通晶闸管；其主要用于兆瓦级以上的大功率场合。
编辑本段电力场效应晶体管（Power MOSFET）电力MOS场效应管通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET），简称电力MOSFET（Power MOSFET）结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
是一种单极型的电压控制全控型器件。
特点——用栅极电压来控制漏极电流输入阻抗高驱动电路简单，需要的驱动功率小。
开关速度快，工作频率高。
热稳定性优于GTR。
电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
电力MOSFET的种类按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
耗尽型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道。
增强型——对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道。
电力MOSFET主要是N沟道增强型。
电力MOSFET的结构小功率MOS管是横向导电器件。
电力MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET）。
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《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
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》
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
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。
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
(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 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。
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。
《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
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)
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》
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
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)。
《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。
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)
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：
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
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
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。
(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。
《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
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。
① 截止区。在截止区内，iB≤0，uBE≤0，uBC＜0，