双极型功率晶体管EUP3408VIR1

   双极型功率晶体管(BpOlar Junction Transistor,BJT),也称为巨型晶体管(Gital△t Tran-sistor,GTR)。双极型功率晶体管通常指耗散功率1W以上的晶体管。正是由于大功率这一特点,使功率晶体管有不同于小功率晶体管的结构性能和参数。

   1 双极型功率晶体管的结构

   双极型功率晶体管是具有两个PN结、3层结构的电力电子器件,一个是发射结,另一个是集电结。中间层为基区,其余两层为发射区和集电区。由3个区引出的电极分别称为基极B、发射极E和集电极C。双极型功率晶体管有两种基本类型:PNP型双极型功率晶体管、NPN型双极型功率晶体管,NPN型双极型功率晶体管的结构和符号如图⒈19所示。

    2双极型功率晶体管的工作原理

   基区和发射区之间的PN结为发射结,基区和集电区之间的PN结为集电结。下面以NPN型双极型功率晶体管为例,若外电路电源使LJ【r(0,则集电结的PN结处于反偏状态;U眈)0,则发射结的PN结处于正偏状态。此时晶体管内部的电流分布介绍如下:

    ①由于匕r<0,集电结处于反偏状态,形成反向饱和电流rtsK),从N区流向P区。

    ②由于LJ眈)0,发射结处于正偏状态,P区的多数载流子――空穴不断地向N区扩散形成空穴电流JPE,N区的多数载流子――电子不断地向P区扩散形成电子电流IⅫ。由于晶体管的基区做得很薄(仅几微米到十几微米),基区体积小,空穴数量不多,空穴向N区扩散形成的电流JPE也小,可近似为IPE=0。而发射区掺杂浓度高,有大量多数载流子(电子)经发射结不断地扩散到P区。电子带负电,电流的正方向应与电子运动方向相反,因此,从N区扩散到P区的电子流所对应的电流ⅠⅫ应从P区经发射结流向N区,由于发射极电流rE应为rI,E和Ⅰ龃之和。