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【高斯摩分享】 什么是功率晶体管？
2025-4-24 阅读(202)
功率晶体管是指工作时允许功率为1W以上的晶体管。
用于使用大电流驱动的电气设备。功率晶体管的主要作用是电流放大、开关和交流整流。
由于它们处理大量电流，因此在运行过程中会产生大量热量，有些产品的外壳采用耐热金属或带有散热片。功率晶体管有多种类型，
代表性的有双极型功率晶体管、 MOSFET、IGBT等。
功率晶体管的应用
功率晶体管用于需要大电流运行的电气设备中的开关和电流放大等应用。典型应用包括空调、冰箱、洗衣机等家用电器、太阳能发电和电动汽车。
根据应用，需要考虑允许的电流、电压、运行时产生的热量、尺寸等。如果您使用的是需要高精度操作的产品，在开关和放大流过电路的电流时要考虑开关速度等因素。
功率晶体管原理
功率晶体管的工作原理因类型而异，例如双极晶体管、MOSFET 和 IGBT。
1.双极晶体管
双极晶体管是具有N型半导体和P型半导体接合成三层的结构的晶体管。组成双极晶体管的半导体具有从每个半导体引出的端子，称为“基极"、“发射极"和“集电极"。
如果在向发射极和集电极施加电压的同时有电流流过基极，则发射极和集电极之间将流过大电流。
2. 场效应管
MOSFET是一种结构类似于双极晶体管的晶体管。端子的名称为“源极"、“漏极"和“栅极"。
当电压施加到栅极时，电流在源极和漏极之间流动。这些晶体管能够进行高速开关，用于需要快速控制的产品。
3.IGBT
IGBT是一种结构与上述两种晶体管类似的晶体管。终端称为“门"、“发射器"和“收集器"。
它具有发射极和集电极由双极晶体管制成、栅极由MOSFET制成的结构。这是一类晶体管，具有上述两种晶体管的优点，应用范围广泛。
功率晶体管的类型
功率晶体管主要有两种类型：双极晶体管和场效应晶体管。请注意，简单地说晶体管，我们通常指的是双极晶体管。
1.双极晶体管
双极晶体管是电流控制器件。根据半导体的堆叠方式，有 NPN 和 PNP 类型。一般有3个端子，2条输出电流路径（输入和输出），1个控制输出电流的输入。
一般采用共发射极电路，基极（B）为输入信号，集电极（C）为+电源，发射极（E）接地。双极型晶体管的直流电流放大系数用β或hFE表示，范围为几十到200。此外，还可以采用达林顿结构的功率晶体管来增大β（β为数百至数千）。
2.场效应晶体管
另一方面，场效应晶体管是电压控制器件。它具有N沟道或P沟道结构。
一般有3个端子，2条输出电压路径（输入和输出），1个输入控制输出电压。一般采用共源电路，输入信号接栅极（G），+电源接漏极（D），源极（S）接地。
场效应晶体管的直流电压放大系数用其跨导（gm）表示。它具有比功率晶体管更好的开关特性，是开关电源中经常使用的开关元件。
