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双极型功率晶体管(bipolar power transistor)通常简称功率晶体管,是普及的一种功率晶体管。其中大容量型又称巨型晶体管,简称GTR。功率晶体一般为功率集成器件,内含数十至数百个晶体管单元。按半导体的类型,元件被分成NPN型和PNP型两种,硅功率晶体管多为前者。
功率晶体管广泛应用于各种中小型电力电子电路作开关使用。GTR可用在如变频器、逆变器、斩波器等装置的主回路上。由于GTR无须换流回路,工作频率也可比晶闸管至少高10倍,因此它能简化线路,提高效率,在几十千瓦的上述装置中可以取代晶闸管。但GTR 的过载能力较差,耐压也不易提高,容量较小。未采用复合晶体管结构时,GTR的放大倍数较低(10倍上下)。比起容量较低的功率场效应晶体管,GTR的开关频率较低(采用复合结构时,频率仅为1千赫左右)。所以,功率晶体管的应用受到一些限制。
自80年代中期以来,GTR正向大容量、复合管及模块组件化等方向发展,将在几百千瓦或更大容量的装置中取代晶闸管。
20世纪50~60年代,功率晶体管主要是锗合金管。它制作简单,但耐压不高(几十伏),开关频率也较低(十几千赫)。80年代的大功率高压器件大都为硅平面管,用二次扩散法制得。其中GTR的容量是所有功率晶体管中的,80年代中期已有600A/150V 、400A/550V、50A/1000V等几种。GTR的开关频率上限大致为100千赫。
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