甚么是MOS节制晶闸管(MCT)|MOS节制晶闸管(MCT)先容-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2020-11-16
MCT (Mlos Controlled GTO) MOS和GTO复合器件，在导通时门极反偏，P沟MOS起感化，停止时门极正偏N沟MOS起感化。
MCT布局道理图，如图所示MCT具有电流密度高的特色，200℃时达500A/cm2，小元件达6kA/cm2导通电压低、消耗低、耐di/dt及dH/at才能强，dH /dt达8kV/μs，已做成5kV、2kA高耐压、大电流的元件，据认为MCT很有但愿替换GTO晶闸管。
EST (Emitter Switched Thyristor)另有与EST一样布局元件叫ITT(IGBT Triggered Thyristor) 。图为EST布局剖面图，EST输出特征。
DMT (Depletion Mode Thyristor) DMT的结 谈判等效电路如图所示，其道理是一个具有沟槽式布局的M0S控制极的晶闸管势垒变更，停止导通、关断。关断电流在电阻性负载达2000A/cm2在低温200℃关断电流达500A/cm2比MCT大一个数量级。
MOS栅极节制晶闸管充实地操纵晶闸管杰出的通态特征、杰出的守旧和关断特征，可望具有杰出的自关断静态特征、很是低的通态电压降和耐高压，成为未来在电力装配和电力体系中有成长前程的高压大功率器件。今朝天下上有十几家公司在主动睁开对MCT的研讨。
MOS节制晶闸管首要有三种布局：MOS节制晶闸管(MCT)、基极电阻节制晶闸管(BRT)及射极开关晶闸管(EST)。
MCT(MOS-Controlled Thyristor)是一种新型MOS与双极复合型器件。它接纳集成电路工艺，在通俗晶闸管布局中建造大批MOS器件，经由过程MOS器件的通断来节制晶闸管的导通与关断。
MCT既具有晶闸管杰出的关断和导通特征，又具有MOS场效应管输出阻抗高、驱动功率低和开关速率快的长处，降服了晶闸管速率慢、不能自关断和高压MOS场效应管导通压降大的缺乏。
以是MCT被以为是很有成长前程的新型功率器件。MCT器件的最大可关断电流已达300A，最高阻断电压为3KV，可关断电流密度为325A/cm2，且已试制出由12个MCT并联构成的模块。
MOS节制晶闸管(MCT)最早由美国GE公司研制，是由MOSFET与晶闸管复合而成的新型器件。每一个MCT器件由不计其数的MCT元构成，而每一个元又是由一个PNPN晶闸管、一个节制MCT导通的MOSFET和一个节制MCT关断的MOSFET构成。
MCT是一个真实的PNPN器件，这恰是其通态电阻远低于别的场效应器件的最首要缘由。MCT既具有功率MOSFET输出阻抗高、驱动功率小、开关速率快的特征，又兼有晶闸管高电压、大电流、高压降的长处。
其芯片持续电流密度在各类器件中最高，通态压降不过是IGBT或GTR的1/3，而开关速率则跨越GTR。
一个MCT器件由数以万计的MCT元构成，每一个元的构成以下：PNPN晶闸管一个（可等效为PNP和NPN晶体管各一个），节制MCT导通的MOSFET（on-FET）和节制MCT关断的MOSFET（off-FET）各一个。
当给栅极加正脉冲电压时，N沟道的on-FET导通，其漏极电流即为PNP晶体管供给了基极电流使其导通，PNP晶体管的集电极电流又为NPN晶体管供给了基极电流而使其导通，而NPN晶体管的集电极电流又反过去成为PNP晶体管的基极电流，这类正反应使α1+α2>1，MCT导通。
当给栅极加负电压脉冲时，P沟道的off-FET导通，使PNP晶体管的集电极电流大局部经off-FET流向阴极而不注入NPN晶体管的基极，是以，NPN晶体管的集电极电流(即PNP晶体管的基极电流)减小，这又使得NPN晶体管的基极电流减小，这类正反应使α1+α2<1,MCT关断。
MCT阻断电压高，通态压降小，驱动功率低，开关速率快。固然MCT今朝的容量程度仅为1000V/100A，其通态压降只要IGBT或GTR的1/3摆布，但其硅片的单元面积持续电流密度在各类器件中是最高的。
别的，MCT可蒙受极高的di/dt和du/dt，其值高达2000A/ s 和2000V/ s，这使得掩护电路能够简化。其任务结温亦高达150～200℃。已研制出阻断电压达4000V的MCT，75A/1000VMCT已操纵于串连谐振变更器。
MCT的开关速率跨越GTR，开关消耗也小。总之，MCT被以为是一种最有成长前程的电力电子器件。跟着机能价钱比的不时优化，MCT将逐步走入操纵范畴并有能够代替高压GTO，与IGBT的合作亦将在中功率范畴睁开。
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