雙極型功率晶體管EUP3408VIR1

   雙極型功率晶體管(BpOlar Junction Transistor,BJT),也稱為巨型晶體管(Gital△t Tran-sistor,GTR)。雙極型功率晶體管通常指耗散功率1W以上的晶體管。正是由于大功率這一特點,使功率晶體管有不同于小功率晶體管的結(jié)構(gòu)性能和參數(shù)。

   1 雙極型功率晶體管的結(jié)構(gòu)

   雙極型功率晶體管是具有兩個PN結(jié)、3層結(jié)構(gòu)的電力電子器件,一個是發(fā)射結(jié),另一個是集電結(jié)。中間層為基區(qū),其余兩層為發(fā)射區(qū)和集電區(qū)。由3個區(qū)引出的電極分別稱為基極B、發(fā)射極E和集電極C。雙極型功率晶體管有兩種基本類型:PNP型雙極型功率晶體管、NPN型雙極型功率晶體管,NPN型雙極型功率晶體管的結(jié)構(gòu)和符號如圖⒈19所示。

    2雙極型功率晶體管的工作原理

   基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結(jié)為發(fā)射結(jié),基區(qū)和集電區(qū)之間的PN結(jié)為集電結(jié)。下面以NPN型雙極型功率晶體管為例,若外電路電源使LJ【r(0,則集電結(jié)的PN結(jié)處于反偏狀態(tài);U眈)0,則發(fā)射結(jié)的PN結(jié)處于正偏狀態(tài)。此時晶體管內(nèi)部的電流分布介紹如下:

    ①由于匕r<0,集電結(jié)處于反偏狀態(tài),形成反向飽和電流rtsK),從N區(qū)流向P區(qū)。

    ②由于LJ眈)0,發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài),P區(qū)的多數(shù)載流子――空穴不斷地向N區(qū)擴散形成空穴電流JPE,N區(qū)的多數(shù)載流子――電子不斷地向P區(qū)擴散形成電子電流IⅫ。由于晶體管的基區(qū)做得很薄(僅幾微米到十幾微米),基區(qū)體積小,空穴數(shù)量不多,空穴向N區(qū)擴散形成的電流JPE也小,可近似為IPE=0。而發(fā)射區(qū)摻雜濃度高,有大量多數(shù)載流子(電子)經(jīng)發(fā)射結(jié)不斷地擴散到P區(qū)。電子帶負電,電流的正方向應(yīng)與電子運動方向相反,因此,從N區(qū)擴散到P區(qū)的電子流所對應(yīng)的電流ⅠⅫ應(yīng)從P區(qū)經(jīng)發(fā)射結(jié)流向N區(qū),由于發(fā)射極電流rE應(yīng)為rI,E和Ⅰ齟之和。