Principalele clase de tranzistori de putere
Un tranzistor numit un dispozitiv semiconductor care cuprinde două sau mai multe p-n intersecții și capabile să funcționeze atât în putere TION, cât și în modurile cheie. La putere dispozitive electronice tranzistori sunt folosite ca un complet gestionat, a cărui Clue. În funcție de semnalul de control tranzistor poate locat-ditsya închise (conductivitate scăzută) sau (conductivitate ridicată) starea deschisă. Când este închis, tranzistorul este capabil să reziste la tensiune directă determinată de circuite externe, curentul tranzistor are o valoare mică. În starea deschisă de tranzistor conduce curent definit de circuite externe, tensiunea între bornele de alimentare ale tranzistorului este mic. Tranzistoarele nu sunt în măsură să efectueze curent în direcția opusă și nu poate rezista la tensiune inversă.
Prin principiul chayut-acțiune Diverse următoarele clase de bază de tranzistori de putere:
- tranzistori cu efect de câmp, între care tranzistori de tip mai utilizate sunt din metal-oxid-semiconductor (MOS) (MOSFET - oxid metalic câmp semiconductor efect tranzistor);
- FETs control p-n tranzistori joncțiune sau inducția sute cal (SIT) (SIT - tranzistor inducție statică);
- izolate poarta tranzistor bipolar (IGBT) (IGBT - izolat poarta tranzistor bipolar).
tranzistoarele bipolare. tranzistoarele bipolare constau din trei straturi de materiale semiconductoare, cu diferite tipuri de pro-conductivitate. În funcție de ordinea straturilor de tranzistori alternante distinge structura p-n-p și n-p-n-tipuri. tranzistori de putere suplimentare tranzistori pe scara larga n-p-n-tip (Fig. 6.6. A).
stratul mijlociu numit structura de bază (B). un strat exterior inzhek-tiruyuschy (implementează) transportatorii - emițător (E) colectarea transportatorilor - colector (C). Fiecare dintre straturi - bază, emițător și colector - are un terminal pentru conectarea la un element de circuit electric și circuite externe.
MOSFET-tranzistori. Principiul de funcționare al PMOS - tranzistor bazat pe o schimbare de conductivitate electrică pe granița dielectricilor și semiconductori sub influența unui câmp electric.
Deoarece structura tranzistor are următoarele concluzii: poarta (G), sursa (S), de scurgere (D). și retragerea substratului (B). cuplat în mod normal, cu sursa (Fig. 6.6. b).
Diferența fundamentală dintre MOS - tranzistori de tranzistori bipolari este că acestea sunt controlate de tensiune (câmp generat de această tensiune), mai degrabă decât curent. proceselor de bază PMOS - tranzistor din cauza un singur tip de operator de transport, crescând astfel performanța lor.
Valorile valide pentru comutarea curenților de MOS - tranzistori depinde în principal de tensiune. Pentru curenți de până la 50 A, tensiunea admisibilă, în general, nu depășește 500 V la o frecvență de 100 kHz comutare.
SIT-tranzistori. Acest tip de tranzistori cu efect de câmp, cu un control p-n joncțiunii (Fig. 6.6. C). Lucrul tranzistori SIT-frecvență, de obicei, nu depășește 100 kHz, la o tensiune de circuite comutate la 1200 V si curenti de pana la 200-400 A.
IGBT-tranzistori. Dorința de a combina proprietățile pozitive ale un tranzistor tranzistori bipolari și domeniu a condus la crearea IGBT - tranzistor (Figura 6.6 d ..).
IGBT - tranzistor are o pierdere de putere scăzută în starea ON similar cu tranzistorul bipolar și circuitul de control impedanță mare de intrare, caracteristica FET.
Fig. 6.6. simboluri grafice condițional de tranzistori:
a) - un tranzistor bipolar o-p-n tip n;
b) - MOSFET canal tranzistor tip n;
c) - SIT-control tranzistor cu p-n joncțiune;
Putere comutată tensiune IGBT - tranzistori, precum și bipolară, mai mult de 1200 V, iar valorile limită ale curenților de până la câteva sute de amperi la o frecvență de 20 kHz.
Caracteristicile de mai sus duce la aplicarea diferitelor tipuri de tranzistori de putere în dispozitive electronice de putere moderne. utilizate in mod traditional tranzistoare bipolare, dintre care principalul dezavantaj consta într-un consum de curent de bază semnificative, care necesită faze terminale de control puternic și a scăzut eficiența dispozitivului în ansamblu.
Apoi, au fost dezvoltate FETs, mai rapid și consumă puțină energie de la sistemul de control. pierderi mari de energie din fluxul de curent de putere, care este determinată de caracteristica caracteristicilor statice curent-tensiune de tranzistori sunt - principalul dezavantaj al MOSFET.
În ultimii ani, o poziție de lider în aplicarea ia IGBT - tranzistori, combină avantajele bipolare și cu efect de câmp tranzistori. SIT putere Extreme - tranzistor este relativ mic, astfel încât utilizate pe scară largă în domeniul electronicii de putere, ei nu au găsit.