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場效應(yīng)管 三極管 IGBT知識概括及三者如何使用分析

(一)IGBT

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。

IGBT作為新型電子半導(dǎo)體器件,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電子電路中獲得極廣泛的應(yīng)用。

IGBT是電壓控制電流,可是說是集成塊三極管和場效應(yīng)管的優(yōu)點的一種器件,它利用電壓來控制PN結(jié),在大電流應(yīng)用比較廣泛,因此比較適合強電開關(guān),強電功率使用,例如變頻器、逆變器、電力控制系統(tǒng)等,很多場合以IGBT作為逆變器件,工作電流3000kVA以上,頻率達25kHz以上。如下圖是直流電機驅(qū)動主電路。

數(shù)碼管,場效應(yīng)管,三極管,IGBT

(二)場效應(yīng)管

場效應(yīng)管主要有兩種類型,分別是結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)。

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MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。

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場效應(yīng)管是電壓控制器件,它是繼三極管之后的新一代放大元件,場效應(yīng)晶體管可分為耗盡型效應(yīng)晶體管和增強型效應(yīng)晶體管,同時又有N溝道和P溝耗盡型之分。

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場效應(yīng)管一般用于開關(guān)作用,有開關(guān)用以及有功率用。特別是電機、開關(guān)電源等,應(yīng)用場合一般都是出現(xiàn)在需要耐壓高、耐電流大、頻率特性高的時候。

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(三)三極管

三極管是一種電流控制體器件,它的主要作用是把微弱信號放大,輸入阻抗低,例如在基極b給一個很小的電流Ib,在集電極c上得到一個比較大的電流Ic。

它是電流放大器件,但是在實際時候通常通過一個電阻將三極管的電流放大作用轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔,因此,只要電路參?shù)設(shè)置合適,一般輸出電壓可以比輸入電壓高很多倍。它有三個工作狀態(tài):截止狀態(tài)、放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)。三極管一般是弱電中使用,而且出現(xiàn)在開關(guān)作用、電流放大作用,例如蜂鳴器驅(qū)動、數(shù)碼管驅(qū)動、直流小風(fēng)扇驅(qū)動等方面。

(1)三極管驅(qū)動數(shù)碼管

如果由于單片機I/O口驅(qū)動能力有限,可以加三極管擴大驅(qū)動電流

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(2)三極管驅(qū)動蜂鳴器

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聯(lián)系與區(qū)別

(1)三極管是電流控制器件、而場效應(yīng)管和IGBT是電壓驅(qū)動器件。三極管特點是能夠?qū)㈦娏鞣糯,場效?yīng)管特點是噪聲小、功耗低、沒有二次擊穿現(xiàn)象等,IGBT特點是高耐壓、導(dǎo)通壓降低、開關(guān)速度快等;

(2)三者都可以作為電子開關(guān)用,三極管一般是小型開關(guān)、信號放大場合應(yīng)用,如果對于信號源需要更多的電流時候可以采用三極管,否則就用場效應(yīng)管,而IGBT更適合于大電流、大電壓的電力系統(tǒng),它是電力電子重要的大功率主流器件之一。

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