國(guó)家電網(wǎng)招聘考試高頻考點(diǎn)電力電子技術(shù)：典型全控型器件3

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2025-06-01

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4：絕緣柵雙極晶體管

1）IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理

GTR和GTO是雙極型電流驅(qū)動(dòng)器件，由于具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)，但開關(guān)速度較低，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。而電力MOSFET是單極型電壓驅(qū)動(dòng)器件，開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小而且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。

IGBT的工作原理

導(dǎo)通：uGE大于開啟電壓UGE(th)時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，IGBT導(dǎo)通。

關(guān)斷：柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，IGBT關(guān)斷。

三端器件：柵極G、集電極C和發(fā)射極E

IGBT是GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP晶體管。

2）電力電子器件的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)90年代中期以來，逐漸形成了小功率（10kW以下）場(chǎng)合以電力MOSFET為主，中、大功率場(chǎng)合以IGBT為主的壓倒性局面，在10MVA以上或者數(shù)千伏以上的應(yīng)用場(chǎng)合，如果不需要自關(guān)斷能力，那么晶閘管仍然是目前的首選器件。

寬禁帶半導(dǎo)體材料由于其各方面性能都優(yōu)于硅材料，因而是很有前景的電力半導(dǎo)體材料。

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