MOSFET、IGBT、BJT各自适合于哪些应用？
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发布时间：2022-04-21 15:02
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时间：2023-11-13 01:33
2、可关断晶闸管GTO（Gate Turn-Off Thyristor）亦称栅控晶闸管。具备开关功能的器件。即不仅能导通，而且当在门极有反向电流流过，就能将其关断。与一般晶闸管相比，其优点是可不必为关断而设置换流电路。其主要特点为，当栅极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。普通晶闸管（SCR）靠栅极正信号触发之后，撤掉信号亦能维持通态。欲使之关断，必须切断电源，使正向电流低于维持电流IH，或施以反向电压强近关断。这就需要增加换向电路，不仅使设备的体积重量增大，而且会降低效率，产生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点，以具有自关断能力，使用方便，是理想的高压、大电流开关器件。GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管（GTR），只是工作频率比GTR低。目前，GTO已达到4500A、6000V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的生命力。
可关断晶闸管也属于PNPN四层三端器件，其结构及等效电路和普通晶闸管相同，因此图1仅绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块形式。
尽管GTO与SCR的触发导通原理相同，但二者的关断原理及关断方式截然不同。这是由于普通晶闸管在导通之后即处于深度饱和状态，而GTO在导通后只能达到临界饱和，所以GTO栅极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数就是关断增益，βoff，它等于阳极最大可关断电流IATM与栅极最大负向电流IGM之比，有公式
βoff =IATM/IGM
3、IPM智能功率模块
IPM（Intelligent Power Mole），即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。特点
IPM与以往IGBT模块及驱动电路的组件相比具有如下特点： (1)内含驱动电路。设定了最佳的IGBT驱动条件，驱动电路与IGBT间的距离很短，输出阻抗很低，因此，不需要加反向偏压。所需电源为下桥臂1组，上桥臂3组，共4组。 (2)内含过电流保护(OC)、短路保护(SC)。由于是通过检测各IGBT集电极电流实现保护的，故不管哪个IGBT发生异常，都能保护，特别是下桥臂短路和对地短路的保护。 (3)内含驱动电源欠电压保护(UV)。每个驱动电路都具有UV保护功能。当驱动电源电压UCC小于规定值UV时，产生欠电压保护。 (4)内含过热保护(OH)。OH是防止IGBT、FRD(快恢复二极管)过热的保护功能。IPM内部的绝缘基板上没有温度检测元件，检测绝缘基板温度Tcoh(IGBT、FRD芯片异常发热后的保护动作时间比较慢)。R—IPM进一步在各IGBT芯片内没有温度检测元件，对于芯片的异常发热能高速实现OH保护。 (5)内含报警输出(ALM)。ALM是向外部输出故障报警的一种功能，当OH及下桥臂OC、Tjoh、UV保护动作时，通过向控制IPM的微机输出异常信号，能切实停止系统。 (6)内含制动电路。和逆变桥一样，内含IGBT、FRD、驱动，通过外接制动电阻可以方便的实现能耗制动
