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開關(guān)器件詳解

開關(guān)器件簡介
開關(guān)器件包括模擬開關(guān)、模擬多路器、數(shù)據(jù)總線開關(guān)、交流固態(tài)開關(guān)、大電流低壓功率開關(guān)、干簧管物理開關(guān)，以及專用的視頻矩陣交叉開關(guān)、視頻多路復(fù)用器、USB開關(guān)、HDMI/DVI 分配器/加速器等，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、通信系統(tǒng)、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、視頻信號處理、消費產(chǎn)品、計算機、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。
                    
 
開關(guān)器件組成
開關(guān)器件一般由三個端子，其中兩個連接在主電路中，而第三端被稱為控制端或稱為控制極。開關(guān)器件的通斷是通過在其控制端和一個主電路端子之間加一定的信號來控制的，這個主電路端子是驅(qū)動電路和主電路的公共端，一般是主電路電流流出器件的端子。
 
開關(guān)器件狀態(tài)
電力電子開關(guān)器件有兩種開關(guān)狀態(tài)：通態(tài)（等效電阻近似為零），斷態(tài)（等效電阻近似無限大）。有兩種過渡狀態(tài)：開通，關(guān)斷。其主要優(yōu)點是開通關(guān)斷過程很快，適宜于電力變換和控制，主要缺點是通不全通，斷不全斷，因而通態(tài)損耗大，斷路時不能隔離電路。
 
開關(guān)器件分類
可控性：不控，半控和全控器件。
物理本質(zhì)：二極管，晶體管和晶閘管系列。
二極管：陽極，陰極，雙層結(jié)構(gòu)，單向?qū)芰?，正向開通，反向關(guān)斷，D;
晶體管：集電極，發(fā)射極，基極，三層結(jié)構(gòu)，開關(guān)速度快，開關(guān)損耗小，BJT,IGBT,MOSFET;
晶閘管：陽極，陰極，門極，四層結(jié)構(gòu)，半控，全控器件，對稱，不對稱器件，通態(tài)損耗小，功率處理能力強，SCR，GTO,MTO,ETO,IGCT,MCT。
 
開關(guān)器件小結(jié)
二極管D：不控，電壓高，電流大；
晶閘管SCR：半控，脈沖電流觸發(fā)開通，電壓高，電流大，壓降小，開關(guān)速度不快。
雙極性結(jié)型晶體管BJT：全控，持續(xù)電流導(dǎo)通，壓降較大，開關(guān)速度較快，驅(qū)動功率較大，中等電壓電流。
門極可關(guān)斷晶閘管GTO：全控，正（負(fù)）脈沖電流開通（關(guān)斷），壓降不大，開關(guān)速度不快，關(guān)斷脈沖電流大，電壓高，電流大。
MOS場效應(yīng)管MOSFET：全控，持續(xù)電壓控制導(dǎo)通，工作電壓電流不大，壓降大，驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快，適宜高頻應(yīng)用。
絕緣門極雙極性晶體管IGBT：全控，持續(xù)電壓控制導(dǎo)通，壓降較大，驅(qū)動功率小，開關(guān)速度較快，電壓電流中等。
MOS控制晶閘管MCT：全控，MOSFET管控制開通和關(guān)斷，控制功率小，壓降不大，使用與開關(guān)頻率不太高的高壓大電流應(yīng)用。
集成門極換流晶閘管IGCT：全控，控制功率小，壓降不大，適用于開關(guān)頻率不太高的高壓大電流應(yīng)用。
MOS關(guān)斷晶閘管MTO：正向G1K脈沖電流開通（與普通晶閘管相同），G2K加驅(qū)電壓與MCT一樣關(guān)斷MTO。
 

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