综合问题
(1)请说明少数载流子存储效应,它的存在会有怎样的不利影响?
(2)请说明关于MOSFET的反型层是如何形成的。
(3)说明双极型器件的特征,并描述双极型器件的优缺点。
(4)请说明电流控制型开关器件与电压控制型开关器件的特征及优缺点。
(5)IGBT是广泛应用的开关器件,请用等价电路来说明其名称的由来。另外,请叙述其广泛应用的理由。
(6)请说明GTO和普通晶闸管在构造和性能方面的基本差异。
(7)请说明GTO和GCT的不同点。
(8)根据使用的功能,二极管具有各种各样的名称,请说明与其名称相符的功能,例如,环流二极管、阻止二极管、反馈二极管、钳位二极管、反并联二极管。
(9)请说明PM和IPM的异同。
(10)请说明开关器件的开关损耗和导通损耗。
(11)请按照构造和控制方式对开关器件进行分类。(https://www.daowen.com)
[1]假定没有杂散电感,则开关器件开通时反向电流会一下变为无穷大,而事实上并非如此。另一方面,eSD(表示省略)指开关器件的端电压,取决于开关器件的关断情况和电路状况,所以很难准确说明。图2.7假定二极管的电流直线上升。
[2]巧妙地调整pn结杂质的浓度分布,使得在反向电流开始流动时,少数载流子在接合部位趋向容易停留,反向电压恢复后也变为缓慢地流出,从而可以抑制谐振电压的峰值。然而,软恢复二极管也不可能完全不需要缓冲回路。
[3]这里为了叙述方便,将图2.8所示的SDA用表3.1中的SDA-3表示。正如图4.15所示,图示电流方向指D1和SD2(IGBT)配合运行时的方向,而反并联的SD1没有参与运行,但是,由于在二极管上产生异常电压情况时也会在SD1上外加异常电压,所以从基本上讲仍需要缓冲电路。
[4]对于他励开关器件,到目前为止仍没有恰当的称呼,他励是变换器用语,若套用英语“外部关断”的说法,则可以用来表现晶闸管的功能。
[5]器件数据手册中表示为VRRM,另一方面,正向耐压用VDRM表示,晶闸管中形成高的VDRM相对比较困难,一般而言两者是相等的,所以存在不表示VDRM的场合。
[6]GTO晶闸管简称GTO。
[7]GCT晶闸管简称GCT。
[8]半导体器件是在硅基板表面进行氧化膜、掩膜、腐蚀,再经过杂质扩散以及形成外延层(薄膜结晶)等复杂过程后才能制作而成的。
[9]与器件结构相比,从制造过程而得来的名称。双重杂质扩散形成图示的器件结构。
[10]严格来说,SDA在使用时包括必要的缓冲电路在内,由于缓冲电路需根据不同情况进行设计,所以在PM上安装了缓冲电路之后才称为SDA。