元器件常识-双极型功率晶体管-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2021-11-10
双极型功率晶体管（bipolar power transistor）最进步的一种功率晶体管，凡是简称功率晶体管。此中大容量型又称巨型晶体管，简称GTR。双极型功率晶体管通俗为功率集成器件，内含数十至数百个晶体管单位。
如图是功率晶体管的标记，其上e、b、c别离代表发射极、基极和集电极。按半导体的范例，器件被分红NPN型和PNP型两种，硅功率晶体管多为前者。
如图2是通俗NPN型器件局部布局的剖面。图中1为发射区，2为基区，3为集电区，4为发射结，5为集电结。
图3是其任务道理（对PNP型器件，则须要将两组电源极性反接），此中基极加0。6V摆布的正向偏压，集电极加高很多的反向偏压（数十至数百伏）。
发射结经由过程的电流，是由发射区注入到基区的电子构成的，这些电子的小局部在基区与空穴复合成为基极电流Ib，其他大局部均能分散到集电结而被其电场搜集到集电区，构成集电极电流Ic。
图4是与图3绝对应的器件的共发射极输入特征，它反应了器件的基极节制感化及差别的Ib下，Ic与Vce之间的干系。从图4中看出，特征曲线较着分红3个区。
在线性区，Ic与Ib成比例并受其节制，器件具备缩小感化（倍数β=Ic/Ib）；在停止区，器件几近不导电；在饱和区，器件的饱和压降仅在1～2V高低(因饱和区VCE太小，集电结电子搜集效力很低，器件落空缩小感化)。
20世纪50～60年月，功率晶体管首要是锗合金管。它建造简略，但耐压不高（几十伏），开关频次也较低（十几千赫）。80年月的大功率高压器件多数为硅立体管，用二次分散法制得。
此中GTR的容量是一切功率晶体管中最大的，80年月中期已有600A/150V、400A/550V、50A/1000V等几种。GTR的开关频次下限大抵为100千赫。
功率晶体管普遍利用于各类中小型电力电子电路作开关利用。GTR可用在如变频器、逆变器、斩波器等装配的主回路上。
因为GTR不必换流回路，任务频次也可比晶闸管最少高10倍，是以它能简化线路，进步效力，在几十千瓦的上述装配中能够代替晶闸管。但GTR的过载才能较差，耐压也不易进步，容量较小。
未接纳复合晶体管布局时，GTR的缩小倍数较低（10倍高低）。比起容量较低的功率场效应晶体管，GTR的开关频次较低（接纳复合布局时，频次仅为1千赫摆布）。以是，功率晶体管的利用遭到一些限定。
自80年月中期以来，GTR正向大容量、复合管及模块组件化等标的目的成长，将在几百千瓦或更大容量的装配中代替晶体管。
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