电子技术试题GTO GTR MOSFET IGBT四种晶体管的优缺点请尽量稍微的详细点
全部答案（共1个回答）
力.单管GTR饱和压降VCES低,开关速度稍快,但是电流增益β小,电流容量小,驱动功率大,用于较小...
GTO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GTR,只是工作频率比GTR低.目前,GTO已达到3000A、4500V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,显示出强大的力.单管GTR饱和压降VCES低,开关速度稍快,但是电流增益β小,电流容量小,驱动功率大,用于较小容量的逆变电路.MOSFET优点：热稳定性好、安全工作区大.缺点：击穿电压低,工作电流小.IGBT是MOSFET和GTR（功率晶管）相结合的产物.特点：击穿电压可达1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A.由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上,工作频率可达20kHz.
GTR:电力晶体管Giant Transistor GTO:门级可关断晶闸管 Gate Turn-Off Thyristor
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电动车速度在35左右也就正常,雅迪也是名牌的应该没有问题吧,有些电动车厂家的配置速度是有点快,违反了电动车速度标准。
　　放大电路，对晶体管来说，就是用一个小电流来控制大电流。晶体管是一个电流控制元件，一般是用基极很小的电流，通过管内的电流分配，来控制电流比较大的集电极电流，起...
韩国现代集团的跑车．现代公司于1997年首次涉入轿跑车领域，并将 T iburon作为它的第一张王牌。2003Tiburon将以新的面孔与世人见面，并首次使用了...
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　　蓄电池在存放时严禁处于亏电状态。亏电状态是指电池使用后没有及时充电。在亏电状态存放电池，很容易出现硫酸盐化，...
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深入浅出解析IGBT的工作原理及作用
来源：中国电力电子产业网
作者：秩名日 16:38
[导读] 本文通过等效电路分析，通俗易懂的讲解IGBT的工作原理和作用，并精简的指出了IGBT的特点。可以说，IGBT是一个非通即断的开关，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
　　本文通过等效电路分析，通俗易懂的讲解IGBT的工作原理和作用，并精简的指出了IGBT的特点。可以说，IGBT是一个非通即断的开关，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
　　IGBT（绝缘栅双极型晶体管），是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
　　IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
　　目前国内缺乏高质量IGBT模块，几乎全部靠进口。绝缘栅双极晶体管（IGBT）是高压开关家族中最为年轻的一位。由一个15V高阻抗电压源即可便利的控制电流流通器件从而可达到用较低的控制功率来控制高电流。
　　IGBT的工作原理和作用通俗易懂版：
　　IGBT就是一个开关，非通即断，如何控制他的通还是断，就是靠的是栅源极的电压，当栅源极加+12V（大于6V，一般取12V到15V）时IGBT导通，栅源极不加电压或者是加负压时，IGBT关断，加负压就是为了可靠关断。
　　IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。
　　IGBT有三个端子，分别是G，D，S，在G和S两端加上电压后，内部的电子发生转移（半导体材料的特点，这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因），本来是正离子和负离子一一对应，半导体材料呈中性，但是加上电压后，电子在电压的作用下，累积到一边，形成了一层导电沟道，因为电子是可以导电的，变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压，这层导电的沟道就消失了，就不可以导电了，变成了绝缘体。
　　IGBT的工作原理和作用电路分析版：
　　IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知，若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOSFET截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。
　　图1 IGBT的等效电路
　　由此可知，IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定：
　　--IGBT栅极与发射极之间的电压；
　　--IGBT集电极与发射极之间的电压；
　　--流过IGBT集电极-发射极的电流；
　　--IGBT的结温。
　　如果IGBT栅极与发射极之间的电压，即驱动电压过低，则IGBT不能稳定正常地工作，如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏；同样，如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压，流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流，IGBT的结温超过其结温的允许值，IGBT都可能会永久性损坏。
　　绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）
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浅谈交流变频调速技术的发展
电力电子器件的更新逆变器从采用晶闸管半控器件到采用GTR全控器件，其输出波 形从交流方波发展为脉宽调制（PWM）波形，大大减小了谐波分量，拓宽了异步电动机变频 调速范围，并减小了转矩的脉动幅度。然而，GTR工作频率一般在2kHz以下，载波频率和最 小脉宽都受到限制，难以得到较为理想的正弦波脉宽调制波形，使异步电动机在变频调速时 产生噪声。IGBT的工作频率可在10~20kHz之间，与GTR相比，不仅工作频率高出一个数量级，而且 在电压和电流指标均已超出GTR。由于逆变器载波频率的提高，以及可以构成特定的PWM波形 ，异步电动机变频调速控制器的谐波噪声大为降低。智能功率模块（IPM）是以IGBT为开关器件，同时含有驱动电路和保护电路的一种功率集 成器件（PIC）。IPM的保护功能有过电流、短路、欠电压、过电压和过热等，还可以实现再 生制动。由IPM组成的逆变器只需对桥臂上各个IGBT提供隔离的PWM信号即可。简单的外部电 路和控制电路的集成化，使变频器体积大为减小。还有，由于功率开关器件的故障检测和保 护电路接近故障点，故可以抑制故障扩大，保证装置可靠运行。控制策略的发展第1代变频器采用的是恒压频比控制方式，它根据异步电动机等效 电路确定的线性进行变频调速。电压是指基波的有效值，改变U/f只能调节电动机的稳态磁通和转矩，谈不上动态控制。为提高低频时电动机产生的转矩，通常采用提升电压以及随负载变化补尝定子绕组电压降的办法，可以拓宽变频调速范围至20∶1左右。第2代变频器的主要特征是采用矢量控制方式，它参照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流空间矢量分解为转子励磁分量和转矩分量。首先是要控制励磁，所以又把矢量控制称为磁场定向控制。至于转矩的控制则是间接的。矢量控制的主要缺点是需要复杂 的坐标变换运算，以及需检测转速信号。因此，进一步提出无速度传感器矢量控制的方法，它根据异步电动机实际运行的相电压和相电流，以及定转子绕组参数推算出转速观测值，以实现磁场定向的矢量控制。由于转速观测值的精度受到所用计算参数与电动机实际运行参数之间偏差大小的影响，所以无速度传感器矢量控制的调速精度和范围，均低于带速度编码器 的矢量控制方案。一般前者的调速精度为1%，输出额定转矩时的最低频率只能达到1Hz左右，而后者调速精度为0.01%，最低频率为0.1Hz。与矢量控制并行发展的还有直接转矩控制方式，它以异步电动机的转矩作为被控量，强 调转矩的直接控制效果，并不刻意追求输出电流为正弦波形。异步电动机的直接转矩控制是 直接在定子坐标上计算磁链的幅值和转矩的大小，对其进行直接跟踪调节，以获得迅速的动 态响应，其响应速度可小到1~2ms。从转矩调控要求看，磁链有点误差，并不会对转矩控制性能产生重大影响。这种控制方式的优点是对电动机参数变化不敏感。近几年来，不依赖电动机模型的模糊自寻优控制、人工神经网络等智能化控制方法开始引入到交流调速系统中，成为交流调速控制理论、控制技术新的研究发展方向。&数字化使得控制器对信息的处理能力大幅度提高，许多难以实现的复杂控制，采用微机控制器后便都解决了。高性能的矢量控制系统，如果 没有微机的支持是不可能真正实现的。此外，微机控制技术给交流调速系统增加了多方面的 功能，特别是故障诊断技术得到了完全的实现。微机控制技术及大规模集成电路的应用提高了交流调速系统的可靠性，操作、设置的多 样性和灵活性，降低了变频调速装置的成本和体积。以微处理器为核心的数字控制已成为现代交流调速系统的主要特征之一，用于交流调速 系统的微处理器发展情况简介如下：&开始采用微机控制时，总要选用CPU、ROM、RAM、定时器/ 计数器、I/O、A/D、D/A等芯片，组成最小微机系统。为了适应这种需要，一些公司开始在一块芯片上直接 集成这些部件，称为单片机。就其组成而言，可以说，一片单片机芯就是一台计算机，大大 缩小了控制器的体积，降低了成本，增强了功能。随着单片机性能不断提高，单片机具有了 丰富的硬件资源和软件资源。然而单片机对大量数据处理或浮点运算能力有限，因此有待于 进一步提高运算速度。&为了提高运算速度，20世纪80年代初期出现了数字信号处理器，其中采取了一系列措施，包括集成硬件乘法器、提高时钟频率、支持浮点运算等， 以提高运算速度。近几年来，将DSP做成磁心，把PWM生成、A/D变换器等集成于一个芯片上 ，成为一种32位的速度高、功率强大的单片机，其应用日益广泛。&RISC在1986年前后问世，它是将控制器、PWM、A/D等组成一 体做成芯片，是计算机体系结构上的一次突破，使微处理器在性能上获得了质的飞跃。微处 理器的进步往往只靠改进VLSI（超大规模集成）硬件的工艺，来提高时钟频率和微处理器速度。RISC则把着眼点放在经常使用的基本指令的执行效率上，依靠硬件与软件的优化组合来 提高速度。在RISC中，扬弃了运算复杂而用处不大的指令，省出这些指令所占用的硬件资源 ，以提高简单指令的运行速度。自RISC诞生以来，经过10多年的发展，其工作速度已从2~3M IPS提高到1000MIPS。&ASIC也称为适合特定用途的IC，是专用芯片的标准单元、门阵列合在一起的内部门阵列和作为程序使用的可编程逻辑阵列的结构。能完成特定功能的初级专用集成电路早已商品化，例如交流变压变频用的SPWM波形发生器有HEF4752、SLE4520。高级专用集成电路的功能远远超过一个发生器，往往能够包括一种特定的控制系统，例如德 国IAM1994年推出的VECON,它是一个交流伺服系统的单片矢量控制器，能完成矢量运算的DSP 协处理器、PWM定时器，以及其他外围和接口电路，都集成在一个芯片之内，使可靠性大大 提高。&新一代的变频器由于具有功能很强的微处理器支持，除能完成电动机变频调速的基本功能外，还具有内置的可编程、参数辨识及通讯等功能。例如：变频器可实现模糊最优加减速，它根据电动机的负载状态而自动设定加减速的最短时间;或者在设定的最短加减速时间内，将加速电流限制，将减速的直流过电压控制在允许值以内。变频器可以根据预设的速度值和运行时间执行多段程序运行。例如 ，各段运行时间、加减速时间以及正反向均可事先设定。变频器能自动选定输出电压，使电动机运行于最小电流状态，从而 使电动机损耗最低，其效率在原有节能基础上再提高3%。无速度传感器矢量控制变频器需要根据电动机参数推算转速观测值。一般制造厂商将变频器供电的标准电动机参数事先设定好，也可以由用户将所有电 动机的参数进行新的设定。新型变频器也可以做到第一次试运行时按规定程序自动辨识电动 机参数并打印出来。这样就拓宽了变频器的应用范围，而且使用很方便。新型变频器一般都带有RS232/422/485通讯接口，可以实现上位工控机对变频器的1对1或1对多的通讯功能，可将上位机的运行指令下达，或将变频器 的运行状态上传。在需要高精度控制时，可选用编码器，将转速反馈信号反馈到变频器，构成闭环系统。变频器的通讯功能，对于不同的厂家有不同形式。完善的软件功能和规范的通讯协议，使它可实现灵活的系统组态，组成现场总线系统，变频器在其中作为通讯的从站和 传动执行装置。交流调速技术的发展过程表明，现代工业生产及社会发展的需要推动了交流调速的飞速发展。现代控制理论的发展和应用、电力电子技术的发展和应用、微机控制技术及大规模集成电路的发展和应用，为交流调速的飞速发展创造了技术和物质条件。
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IGBT晶体管和GTO可关断晶闸管使用上有什么区别
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电流容量比IGBT的大，应用领域非常广泛，所以比较受需要快速低损耗领域的青睐 ，不受到推广、通态压降低，但它的驱动电路技术难度也大，主要用于大功率领域、安全工作区宽、热稳定性好等优点。且它的制作技术比较成熟、无二次击穿，而且价位高。而IGBT是集合了MOSFET和GTR的优点，有耐压高、驱动功率小、电流大、工作频率高GTO的电压
能否明示IGBT和GTO具体使用的场所
GTO已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域。比如地铁列车上有牵引变流器就是用的GTO，还有一些大功率的门极驱动电路都是用的GTO，不容易损坏。而IGBT比较多用于感应加热电源中，感应加热电源有个重要的谐振逆变器，一般采用IGBT比较合适。一般其他地方有需要用到谐振逆变器的地方都是采用IGBT进行设计的。你可以看看潘天明的《现代感应加热装置》里面讲的挺多的。
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