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          二極管、三極管、MOS管、橋堆

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        7. 二極管三極管和晶閘管場效應(yīng)管介紹
          • 發(fā)布時(shí)間:2021-07-30 18:48:30
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          二極管三極管和晶閘管場效應(yīng)管介紹
          二極管
          以硅(或鍺)作為基板,將摻雜了磷和砷的Negative 型半導(dǎo)體(電子不足,空穴較多)和摻雜了硼和鎵的Positive 型半導(dǎo)體(電子多余)結(jié)合在一起,就稱為二極管(PN 結(jié))。
          二極管,三極管,晶閘管,場效應(yīng)管
          二極管具有單向?qū)щ娦裕▎蜗驅(qū)ǎ?,因此具備整流作用,即讓電流只朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。
          二極管,三極管,晶閘管,場效應(yīng)管
          三極管
          三極管也稱為雙極性晶體管,全稱叫做雙極性結(jié)型晶體管,縮寫為BJT,因?yàn)榉N具有三個(gè)終端,所以俗稱為三極管。將P型、N型半導(dǎo)體做成三明治狀從而形成NPN 結(jié)與PNP結(jié),中間的那層稱為基級(jí)Base,兩側(cè)的稱為發(fā)射級(jí)Emitter或集電極Collector,即三極管,也稱為雙極性結(jié)型晶體管。
          二極管,三極管,晶閘管,場效應(yīng)管
          三極管具有如下3種工作狀態(tài)
          截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)發(fā)射極電壓小于PN結(jié)導(dǎo)通電壓,基極電流為零,集電極和發(fā)射極的電流都為零,此時(shí)三極管失去了電流放大作用,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)。
          放大狀態(tài):當(dāng)發(fā)射極電壓大于PN結(jié)導(dǎo)通電壓,并處于某一恰當(dāng)值時(shí),三極管發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置,此時(shí)基極電流對集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用(放大倍數(shù) β=ΔIc/ΔIb)。
          飽和導(dǎo)通:當(dāng)發(fā)射極電壓大于PN結(jié)導(dǎo)通電壓,并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí),集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某個(gè)確定值的附近不再變化,此時(shí)三極管失去電流放大作用,集電極與發(fā)射極之間電壓很小,相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
          二極管,三極管,晶閘管,場效應(yīng)管
          晶閘管
          晶閘管是晶體閘流管的簡稱,又被稱為可控硅整流器,泛指具有四層及以上交錯(cuò) PN層的半導(dǎo)體元件,具體可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管等種類。
          晶閘管是一種開關(guān)元件,具有可控的單向?qū)щ娦裕ㄅc之相比,普通的二極管只是一個(gè)單向?qū)щ娖骷>чl管具有以小電流或電壓控制大電流電壓的作用,廣泛用于無觸點(diǎn)開關(guān)、可控整流、逆變、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)速等。
          晶閘管只能工作在開關(guān)狀態(tài),而場效應(yīng)管既可以工作在開關(guān)狀態(tài)也可以工作在放大狀態(tài)。
          場效應(yīng)管
          場效應(yīng)管(FET)是一種通過電場效應(yīng)控制電流的電子元件,也稱為單極性晶體管。它依靠電場去控制導(dǎo)電溝道形狀,能夠控制半導(dǎo)體材料中某種類型載流子的溝道導(dǎo)電性。
          主要分為結(jié)型場效應(yīng)管(junction FET,簡稱 JFET)和金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱 MOS-FET)兩種類型,可應(yīng)用于放大、阻抗變換、可變電阻、電子開關(guān)。
          場效應(yīng)管是電壓控制元件,柵極基本不獲取電流;而普通晶體管是電流控制元件,基極必須獲取一定電流。
          絕緣柵雙極晶體管
          絕緣柵雙極晶體管(IGBT),由三極管BJT和場效應(yīng)管MOS組成,是一種使用電壓驅(qū)動(dòng)的功率半導(dǎo)體器件,具有自關(guān)斷特性,即功能類似于一個(gè)非通即斷的開關(guān)。IGBT不能放大電壓,導(dǎo)通時(shí)可視為導(dǎo)線,斷開時(shí)可視為開路。
          三極管導(dǎo)通電阻小,但是驅(qū)動(dòng)電流大;場效應(yīng)管導(dǎo)通電阻大,但是驅(qū)動(dòng)電流??;IGBT則結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn),不僅驅(qū)動(dòng)電流小,導(dǎo)通電阻也較低。IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)钠骷?,主要用于電?dòng)車輛、鐵路動(dòng)車組的交流電機(jī)輸出控制。采用IGBT進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換,可以提高用電效率和質(zhì)量,更加高效節(jié)能。
          IGBT和MOSFET都是目前半導(dǎo)工業(yè)比較主流的兩款功率器件。
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