ереходом, заснований на впливі зовнішнього електричного поля на провідність приладу.
Рис. 2.16.
У відповідності зі своєю фізичною структурою, польовий транзистор з ізольованим затвором носить назву МОП-транзистор ( Метал-Оксид-Напівпровідник ), або МДП-транзистор ( Метал-Діелектрик-Напівпровідник ). Міжнародна назва приладу - MOSFET ( Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor ).
МДП-транзистори діляться на два типи - з вбудованим каналом і з індукованим каналом . У кожному з типів є транзистори з N-каналом і P-каналом .
Пристрій МДП-транзистора (MOSFET) з індукованим каналом.
На підставі ( підкладці ) напівпровідника з електропровідністю P-типу (для транзистора з N-каналом) створені дві зони з підвищеною електропровідністю N + -типу. Все це покривається тонким шаром діелектрика, зазвичай діоксиду кремнію SiO 2. Крізь діелектричний шар проходять металеві висновки від областей N + -типу, звані стоком і витоком . Над діелектриком знаходиться металевий шар затвора . Іноді від підкладки також йде висновок, який закорачівающего з витоком
Рис. 2.17.
2.3 Функціональні параметри СПП
Тип прібораПреімуществаНедостаткіДіод випрямітельний1. Простота застосування, великий досвід роботи. 2. Мінімальні втрати у включеному стані. 3. Висока перевантажувальна здатність по струму. 4. Порівняно низька ціна. 1. Відсутність керованості. Тиристор одноопераціонний1. Низькі втрати у включеному стані. 2. Висока перевантажувальна здатність але току. 3. Найнижча пеня з тріодних КПС. 4. Великий практичний досвід застосування. 1. Не здатний до примусового запиранию по електроду управління. 2. Порівняно низька робоча частота (до 1.5 кГц). Тиристор, що замикається (CТО) 1 Здатність до примусовому запиранию по електроду управління. 2. Порівняно велика перевантажувальна здатність. 1 Порівняно великі втрати у включеному стані. 2. Складна енергоємна система управління. 3. Великі динамічні втрати. 4 Невисока робоча частота (до 1000 Гц). IGCT - поліпшена модифікація GТО з вбудованим жорстким блоком управління. 1. Здатність до керованого запиранию. 2. Перевантажувальна здатність як встоїть. 3. Низькі втрати у включеному стані. 4. Динамічні втрати нижче, ніж у GТО. 1. Робоча частота обмежена частотною характеристикою драйвера (не більше 1000 Гц). 2. Висока ціна. Біполярний транзистор з ізольованим затвором (IGBT) 1. Здатність до керованого запиранию. 2. Висока робоча частота (для силових IGBT - до 20 кГц) 3. Наявність на ринку стандартних блоків управління (драйверів). 4. Динамічні втрати нижче, ніж у IGCT. 5. Наявність ізоляції між напівпровідникової структурою і контактною поверхнею (для модульної конструкції). 6. Для таблеткової конструкції двосторонній тепловідвід. Найвищі втрати у включеному стані з усіх замикаються СПИ. Односторонній тепловідвід (для модульної конструкції). При відмові переходить в режим холостого ходу (для модульної конструкції). Висока ціна. Потужні польові транзистори MOSFЕТ1. Малі витрати потужності на управління. 2 Область робочих частот до мегагерц. 1. Низьке робоча напруга - 300-400В. 2. Робочий струм кілька десятків ампер. 2.4 Техніко-економічні можливості застосування СПП
Розвиток силової електроніки привели до створення та освоєння промисловістю нового покоління силових напівпровідникових приладів: силових транзисторів різних видів і замикаються тиристорів. Сучасні напівпровідникові ключі володіють повною керованістю, здатністю перемикати ланцюга з потужностями вище 1 МВт при високих значеннях напруг і струмів, високій швидкодії і вкрай низькому споживанні потужності на управління. На основі нового покоління силових напівпровідникових приладів стало можливим істотно підвищити техніко-економічні показники і розширити функціональні можливості традиційних статичних перетворювачів: випрямлячів, інверторів, перетворювачів частоти та ін. Нове покоління перетворювачів частоти дозволяє вирішити завдання практично повної керованості двигунів змінного струму посредствам реалізації законів оптимального частотного управління. У результаті проявилася можливість створення ефективних відсутніх ланок між виконавчими органами електромеханічних систем і вже досить розвиненими пристроями інформаційної мікроелектроніки, які здатні переробляти величезні потоки інформації, зокрема з метою управління різними електричними машинами. ...
