大功率晶体管

发布时间：2013-01-15 阅读量：2430 来源: 我爱方案网作者:

大功率晶体管的概述

大功率晶体管一般被称为功率器件，属于电力电子技术（功率电子技术）领域研究范畴。其实质就是要有效地控制功率电子器件合理工作，通过功率电子器件为负载提供大功率的输出。

一般说来，功率器件通常工作于高电压、大电流的条件下，普遍具备耐压高、工作电流大、自身耗散功率大等特点，因此在使用时与一般小功率器件存在一定差别。

大功率晶体管的结构

从工作原理和基本特性上看，大功率晶体管与普通晶体管并无本质上的差别，但它们在在工作特性的侧重面上有较大的差别。对于普通晶体管，所被注重的特性参数为电流放大倍数、线性度、频率响应、噪声、温漂等；而对于大功率晶体管，重要参数是击穿电压、最大允许功耗、开关速度等。为了承受高压大电流、大功率晶体管不仅尺寸要随容量的增加而加大，其内部结构、外形也需作相应的变化。

a）普通晶体管结构

b）GTR结构

c）符号

普通晶体管的结构已在模拟电子技术中作过专门介绍，它是由两个PN结相间而成。为NPN型普通晶体管的结构示意图。为GTR的结构原理图，一个GTR芯片包含大量的并联晶体管单元，这些晶体管单元共用一个大面积集电极，而发射极和基极则被化整为零。这种结构可以有效解决所谓的发射极电流聚边现象。为GTR的标识符号，与普通晶体管完全相同。

大功率晶体管的分类

功率器件从整体上可以分为不可控器件、半可控器件和全可控器件。

1、不可控器件

指导通和关断无法通过控制信号进行控制，完全由其在电路中所承受的电流、电压情况决定，属于自然导通和自然关断。包括功率二极管。

2、半可控器件

指能用控制信号控制其导通，但不能控制其关断，其关断只能由其在主电路中承受的电压、电流情况决定，属于自然关断。包括晶闸管（SCR）和由其派生出来的双向晶闸管（TRIAC）。

3、全可控器件

指能使用控制信号控制其导通和关断的器件，包括功率三极管（GTR）、功率场效应管（功率MOSFET）、可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极三极管（IGBT）、MOS控制晶闸管（MCT）、静电感应晶体管（SIT）、静电感应晶闸管（场控晶闸管，SITH）和集成门极换流晶闸管（IGCT）等。

全可控器件从控制形式上还可以分为电流控制型和电压控制型两大类。

属于电流控制型的有：GTR（功率三极管）、SCR（可控晶闸管）、TRIAC（可控双向晶闸管）、GTO（可关断晶体管）等。

属于电压控制型的有：功率MOSFET、IGBT、MCT和SIT

大功率晶体管的应用

用于控制功率输出，高频大功率晶体管的应用电子设备的扫描电路中,如彩电,显示器,示波器,大型游戏机的水平扫描电路,视放电路,发射机的功率放大器,如对讲机,手机的射频输出电路,高频振荡电路和高速电子开关电路等。

大功率管由于发热量大所以必须安装在金属散热器上，且金属散热器的面积要足够大，否则达不到技术文档规定的技术性能。

相关资讯

晶振启动时间影响因素解析与优化方向

晶振的启动时间，通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长，可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。

解析RTC实时时钟芯片的工作原理

RTC（Real-Time Clock，实时时钟）芯片作为一种独立的专用计时器件，其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳，为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。

无源晶振与有源晶振在MCU应用中的关联逻辑与选型指南

时钟系统是保障微控制器（MCU）稳定运行的核心，而晶振作为关键时钟源，主要分为无源晶振与有源晶振两种类型。下面将围绕工作原理、硬件接口、电气特性及其在MCU中的适配场景等维度，系统解析这两类晶振与MCU之间的关联逻辑。

VC-OCXO压控恒温晶振管脚功能定义解析

恒温晶振（Oven Controlled Crystal Oscillator，简称OCXO）是高精度频率源的核心组件，选用切型更优（如SC切、AT切高精度型）、封装应力极小的高Q值晶片，通过恒温槽的超精密控温，让晶振始终工作在零温度系数点，几乎消除温度引发的频率漂移。

晶振倍频干扰解决方案：从PCB布局优化到源头抑制与电路整改

晶振倍频干扰（即高次谐波辐射）是电磁兼容（EMC）设计中非常棘手的问题，通常表现为基频25MHz的5次、7次谐波（如125MHz、175MHz等）处辐射超标。该问题源于晶振输出方波信号包含丰富的高次谐波成分，若PCB布局不当，晶振及其走线极易构成高效辐射天线，导致电磁干扰增强。