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电力开关器件中开关速度（开关速率）

发布时间：2023-06-18
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本文目录一览：

为什么要提高器件的开关速度

1、与之相比，快速晶闸管的主要区别在于它使用了不同的材料和设计，以实现更快的开关速度和更低的导通电压损失。比如快速晶体硅或快速砷化镓等材料，以及特殊的设计结构，都可以帮助提高器件的开关速度和性能。

2、这是由三极管本身决定的，要提高就只能换器件了。

3、加快开关速度，MOSFET只靠多子导电，不存在少子储存效应，因而关断过程非常迅速，开关时间在10—100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的。场控器件静态时几乎不需输入电流。

4、电磁继电器可以用一个rc并联后再与继电器串联，r与继电器线圈内阻在稳态下并联分压，这样可以提高供电电源，在闭合的一瞬间由C短路，更高的电压可以是线圈产生更大的磁力，提高开关速度。

5、主要是提高栅极的驱动能力。因场效应管栅极电容的影响，一般需要大于正负1A的驱动能力，栅极电阻不大于10欧，反向接二极管提高关断速度。

6、一般都是关速度不够快，开速度一般只要有足够的驱动电流就行；而关速度由于饱和后有存储载流子，很难做快，特别是大功率管。

电力mosfet为什么开关速度快

因功率MOSFET具有开关速度快，峰值电流大，容易驱动，安全工作区宽，dV/dt耐量高等优点，在小功率电子设备中得到了广泛应用。

第一点：电力 MOSFET 大多采用了垂直导电结构，增大了通过电流的有效面积，使其能够承受更大的电流。第二点：电力通常需要高压大电流的mosfet，信息电子电路相比电力，电压和电流都小很多，mosfet的耐压和电流自然小些。

MOSFET （电力场效应晶体管）驱动电路简单，需要驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性高于GTR但是电流容量小。

驱动电路复杂，开关频率低。电力MOSFET：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题；电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。

等效电容相对于开关电路来说是可以忽略的（除非频率特别高），MOS管属压控原件，对于一般开关电路开关速度应该差不多。

MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系。可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度。不存在少子储存效应，关断过程非常迅速。开关时间在10~100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的。

三极管开关电路中,影响开关速度的主要因素是?

1、三极管各极间的结电容是影响开关速度的主要原因。若使管子处于深度饱和状态，其各极间的结电容将被充满电，这样充放电时间就长，从而使开关时间延长。国产的3DK4这类开关管，结电容很小，故开关速度很快。

2、在不考虑晶体管的管壳电容、布线电容等所引起的附加电容的影响时，晶体管的开关时间就主要决定于其本身的结构、材料和使用条件。① 延迟时间td ：延迟时间主要是对发射结和集电结势垒电容充电的时间常数。

3、三极管的速度快。一般说开关时间指截止到饱和导通互相转换的时间，BJT因为载流子的问题，无法快速截止，就是从饱和导通到截止的时间过长。

4、随着社会不断进步，科技快速发展，在我们的日常生活中三极管开关电路被大量使用，三极管开关电路外形和普通三极管相同，主要用于电路开关之间的转换。

5、V时三极管就饱和了。基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和，远大于集电极电流时是深度饱和。在开关电路中深饱和会影响速度。三极管工作在饱和状态时，Ic近似==Ev/Rc， 当Ic≤Icm时三极管不会被烧坏。

电力二极管的主要类型中,哪种二极管开关速度最快

其主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。 以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode--SBD），简称为肖特基二极管。

肖特基二极管开关速度最快，50ns以下。耐压低，一般都是200V以下。漏电电流比较大，mA级。正向压降小，0.3~0.7V。

主要类型如下：按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。

能工作的频率越高，开关速度越大。三极管能达到的开关速度最大，场效应管的开关速度最小。开关管的速度不一定大，但导通时的电压很小，这一点非常有用。

小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短，因而是理想的开关二极管。

半导体二极管导通时相当于开关闭合（电路接通），截止时相当于开关打开（电路切断），所以二极管可作开关用，常用型号为1N4148。

电力电子器件与普通机械开关有什么特点

1、机械开关：开关因为触碰有误差，可靠性相对较低，精度较低。电子开关：没有直接触碰，可靠性高，精度高。寿命不同 机械开关：直接接触，有磨损、有寿命次数。电子开关：硬件损耗小，寿命更长。

2、机械开关：采用机械触碰方式改变电路的通断。比如墙上电灯开关必须手触。开关因为触碰有误差、有磨损、有寿命次数。电子开关：采用光电探视、磁场变化判断等方式改变电路通断。

3、理想的电力电子器件应具特点 晶闸管：承受电压和电流容量在所有器件中最高。

4、特点：电力二极管：结构和原理简单，工作可靠。晶闸管：承受电压和电流容量在所有器件中最高。

5、电力电子器件与理想开关的主要区别在于：（1） 理想开关导通零电阻，而器件存在导通压降，存在通态损耗；且关断后存在反向漏电流，存在断态损耗。

6、补充一点。在信息电子技术中，半导体器件即可处于放大状态，又可以处于开关状态；而在电力电子技术中，为了避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，这是电力电子技术的一个重要特征。

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