电工电子技术（第3版） 渠云田 chapter8.pptVIP

7.1 晶闸管 7.1.1 结构与符号 7.1.2 工作原理 1.结构 2. 工作原理 7.2 可控整流电路 7.2.1 单相半波可控整流 1. 电阻性负载 (2) 工作原理 7.2.4 三相桥式半控整流电路 使用脉冲变压器的触发电器 8.4 晶闸管的保护 8.4.1 晶闸管的过流保护 1. 快速熔断器保护 2. 过流继电器保护 8.4.2 晶闸管的过压保护 1. 阻容保护 8.5 应用举例 1. 电瓶充电机电路 工作原理 交流调压电路 R1 ~ A V R2 R4 R3 RP D DZ T C + _ 待 充 电 瓶 T1 该电瓶充电机电路使用元件较少，线路简单， 具有过充电保护、短路保护和电瓶短接保护。 电路 特点 1. 该电路接入电感性负载时，D1、D2 便起 续流二极管作用。 (2) 8.2.3 三相半波可控整流电路 动画 2. 由于T1的阳极和T2的阴极相连，两管控 制极必须加独立的触发信号。 T1 T2 D1 D2 u uO R L + - + - 2.工作原理 1. 电路 动画 u2a 2? ? u2b u2c t1 t2 u o T T1 RL uo D3 T2 T3 D2 D1 io c b a u + + – – 7.3 功率场效应晶体管(Power MOSFET) 是一种单极型的电压控制器件，具有自关断能力，且输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快，工作频率可达到1MHz，无二次击穿。但由于MOSFET电流容量小，耐压低，一般只适用于高频、中小功率的电力电子装置，如在开关电源、机床伺服、汽车电子化等领域得到广泛应用。 7.3.1功率MOSFET的结构和工作原理 功率场效应晶体管的符号和结构图 N+ 沟道 P P N+ N+ G S D (c)内部结构 N- (b)P-MOSFET 电路符号 G D S (a)N-MOSFET 电路符号 G D S 1. 结构： 2. 工作原理： 当UGS0，电子吸引到栅极下的P区的表面，当UGSUGS(th)时，栅极下的P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，MOSFET内沟道出现，在漏极和源极之间加有电压时，电流在沟道内沿着表面流动，然后垂直地被漏极吸收，形成漏极电流ID，器件导通； N+ 沟道 P P N+ N+ G S D (c)内部结构 N- 当UGS0，沟道消失，器件关断。 N+ 沟道 P P N+ N+ G S D (c)内部结构 N- 2. 工作原理： 7.3.2 功率MOSFET的主要特性 输出特性 O ID/A UDS/V UGS=6V UGS=7V UGS=8V UGS=9V 4 8 10 2 4 6 8 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 输出特性 （1）可调电阻区Ⅰ, 当UGS一 定时，漏极电流ID与漏源电 压UDS几乎呈线性关系。 （2）线性放大区Ⅱ, ID近似为一 常数。 （3）击穿区Ⅲ 2. 输出特性 UT O UGS ID UDS 转移特性 3．开关特性 tr td tf ts 开关特性 t t t UGS o o o UP UGS(th) UGSP iD （1）导通延迟时间td 当UGS达到开启电压UGS(th)时所需时间为导通延迟时间td。 （2）导通上升时间tr 指漏极电流iD从零上升，直至接近饱和区所需的时间。 （3）关断延迟时间ts 是指输入信号UP的下降沿到漏极电流iD的下降沿所需的时间。 （4）下降时间tf UGSUGS(th)时，导电沟道消失。漏极电流iD从稳定值下降到零所需的时间tf称为下降时间。 7.3.3 功率MOSFET的主要参数 1. 通态电阻RON RON是指在确定的栅、源电压UGS下，功率MOSFET由可调电阻区Ⅰ进入线性放大区Ⅱ时的漏、源极之间的直流电阻为通态电阻。 2.开启电压UT（阈值电压） 转移特性曲线与横坐标交叉点处的电压值。在实际应用中，常将漏、栅短接条件下，漏极电流ID等于1mA时的栅极电压定义为开启电压。UT具有负温度系数。 3.跨导gm—反映了UGS对ID的控制能力。 单位为西门子简称（S） 4. 漏、源击穿电压UBDS 为避免功率MOSFET器件进入击穿区而设的最高工作电压。 5. 栅、源击穿