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器件开关速度（开关速率）

发布时间：2023-08-22
阅读量：21

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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。

MOS的输入相当于一个电容负载，这个电容是影响MOS开关速度的主要因素，所以要求驱动电路必须能提供足够大的充放电能力。

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。

igbt栅极电阻会影响开关速度么?

1、栅极电阻大小对开关过程影响的物理原因是栅极电阻小，给门极电容充电速度就快，电流变化就快。栅极电阻的存在势必会影响开关速度，即电容的充放电速度。为了减少谐波，可以通过增加栅极电阻来缩短开关时间。但是这将增加开关损耗。

2、当IGBT栅极引线的电感值较大时，会导致栅极驱动信号的上升时间变慢，因为电感会阻碍电流的变化，从而降低栅极的响应速度。

3、IGBT的栅极电阻是连接到IGBT内部G极的电阻，其中又有外部和内部之分，外部栅极电阻是驱动板上外接的电阻，内部栅极电阻每个IGBT内部集成固有的，具体值可以查看技术手册。IBGT的栅极电阻影响IGBT开关快慢及开关损耗。

4、调节功率开关器件的通断速度栅极电阻小，开关器件通断快，开关损耗小；反之则慢，同时开关损耗大。

5、对IGBT本身消耗功率影响比较大的是开关时间，门极的电容造成的影响。门极电容导致开通时间和关断时间较长，所以处于放大区的时间较长，导致耗散功率较大。

6、电流加大，对开通关断时间影响很小。振荡主要是你的驱动板到IGBT的距离太远，用线太长，尽量短，用双绞线。

IGBT,GTR,VMOSFET,SCR,GTO的开关速度比较?答案

1、IGBT因为有拖尾现象所以一般频率不如MOS管，超过100KHz就算很高了，而VMOS就可以更高。 SCR频率就低了一般也就几百Hz，GTO比SCR高不了多少，GTR稍高可到几K最多几十K。

2、其中属于双极器件的有：SCR、GTO、GTR以及IGBT；单极器件的是功率MOSFET。SCR是可控硅整流器，也叫晶闸管，主要用在类似于二极管的领域，其与二极管不同的是，正向工作时，可通过门极电流来触发导通。

3、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。

三极管开关速度的公式

1、三极管小信号模型基射电阻rbe=rbb‘+β*Ut/Icq，其中rbb’为基极电阻，约为150~200Ω，Ut常温下约为26mV，Icq为集极静态电流。三极管跨导gm=Icq/Ut，Ut约为26mV，在忽略rbb‘时，gm≈β/rbe。

2、截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态。

3、三极管各极电压计算公式：Ie=Ib+Ic、Ic=βIb。

4、当三极管处于放大状态时，Uce的数值是比较大的，而在饱和状态下，这个值大概只有0.3-1V作用的样子。

5、的fT是150M，意思是用作放大时，时间是 1/150000000 秒。虽然开关应用时，速度是要比放大时要慢的，但怎么说也远远不可能是零点几秒！开关速度是由整个电路决定的。不是说三极管本身是多少，这个电路就是多少。

6、就分立元件而言，是三极管的速度快，一般的产品目录上三极管都标注其带宽，而MOS管都不标注带宽或相应时间等和速度相关的参数。有些三极管的数据手册中给出上升时间、下降时间或导通时间、截止时间，这就是它的开关速度参数。

如何提高三极管的开关速度

选用截止频率高、电流放大倍数高的管子；适当控制管子的饱和、截止深度，不要过分深度饱和和深度截止。管子退出饱和和离开截止是需要时间的；控制管子开关的若是脉冲信号，可在基级串联的限流电阻上并联加速电容。

露中晶体三极管选定后，通常利用晶体三极管选用以后利用。利用那个电子的那个电容来提高开关速度啊。

如何提高晶体管的开关速度？——可以从器件设计和使用技术两个方面来加以考虑。(1)晶体管的开关时间：晶体管的开关波形如图1所示。

提高半导体三极管开关速度的关键是缩短开关时间，即延迟时间、上升时间、存储时间，下降时间。

使B/E极电位差很小，保护了三极管，防止三极管BE结击穿，起保护作用。而真正要使三极管加速关断，则需要在BE结瞬间加负电压(可以参考CRT电视行输出级行管开关工作，或者开关电源的开关管也是这样的)，这才是加速关断。

很简单，开关速度取决你驱动电流的大小。如果有驱动电阻，减小驱动电阻就可以增加打开速度，如果没有驱动电阻的话就得更换MOSFET了，选择Cgs小的，打开速度会更快。关闭的话最好外加电路。

三极管的开关速度

晶体管的开关速度即由其开关时间来表征，开关时间越短，开关速度就越快。BJT的开关过程包含有开启和关断两个过程，相应地就有开启时间ton和关断时间toff，晶体管的总开关时间就是ton与toff之和。

开关速度低的每秒几万次，高的能够达到每秒几百兆次，这和它们的截止频率有关，还和PN结的工作温度有关，当温度升高的时候，开关速度会下降。

这是由三极管本身决定的，要提高就只能换器件了。

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。

每个三极管都有它的频率特性，即表示它每秒钟最高可通断多少次，也就是它的开关速度，在选择时不可超过它的最高频率。

关键词：三极管开关 器件开关速度 电阻 栅极电阻

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