什么是MOS控制晶閘管與工作及應(yīng)用

MOS控制晶閘管由VAK Temple開(kāi)發(fā)。它是一個(gè)電壓控制器，晶閘管是完全可控的晶閘管。MOS控制晶閘管的操作與GTO晶閘管非常相似，但是它具有電壓控制絕緣的柵極。它具有兩個(gè)用于導(dǎo)通和關(guān)斷的MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管），并且在等效電路中具有相反的導(dǎo)電率。如果等效電路有一個(gè)晶閘管并用于接通，則稱(chēng)為MOS門(mén)控晶閘管。

什么是MOS控制晶閘管？

MOS控制晶閘管是一種功率半導(dǎo)體器件。它具有通過(guò)MOS門(mén)控的電流和晶閘管電壓的能力，用于接通和關(guān)斷目的。它用于大功率應(yīng)用，例如大功率，大頻率，低傳導(dǎo)性，并用于后續(xù)工藝。以下符號(hào)是如下所示的P-MCT和N-MCT。

P-MCT和N-MCT的電路符號(hào)

MOS控制晶閘管的工作原理

下圖顯示了MOS控制晶閘管的工作原理。它是通過(guò)MOS門(mén)控將電流和電壓功能結(jié)合在一起的。MOS門(mén)控用于MCT的開(kāi)關(guān)ON / OFF。

MOSFET接通時(shí)MCT

通過(guò)使用負(fù)電壓脈沖，器件相對(duì)于陽(yáng)極處于導(dǎo)通狀態(tài)。借助于陽(yáng)極和柵極端子之間的電壓脈沖，使柵極端子相對(duì)于陽(yáng)極為負(fù)。因此，MOS控制晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)。在啟動(dòng)階段，MOS控制晶閘管為正向偏置。如果將負(fù)電壓施加到負(fù)電壓脈沖，則導(dǎo)通模式FET導(dǎo)通，并且截止FET模式已經(jīng)存在為截止?fàn)顟B(tài)。

MOSFET接通MCT

當(dāng)FET處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電流從陽(yáng)極流經(jīng)導(dǎo)通FET，然后流經(jīng)基極電流和發(fā)射極端子的npn晶體管，最后電流流經(jīng)陰極。因此，該過(guò)程使npn晶體管導(dǎo)通。如果OFF FET為OFF模式，則NPN晶體管用作PNP晶體管的基極電流。類(lèi)似地，如果兩個(gè)晶體管均處于導(dǎo)通狀態(tài)并且發(fā)生相關(guān)動(dòng)作，則PNP晶體管導(dǎo)通，因此MCT導(dǎo)通。

MOSFET關(guān)斷時(shí)MCT

借助正電壓脈沖關(guān)閉設(shè)備。相對(duì)于陽(yáng)極施加到柵極端子。然后，OFF FET切換到ON模式，而ON FET切換到OFF狀態(tài)。如果OFF FET導(dǎo)通，則pnp晶體管會(huì)因發(fā)射極端子和基極端子短路。因此，陽(yáng)極電流流過(guò)OFF FET。因此，NPN晶體管的基極電流減小。反向電壓阻斷能力是該設(shè)備的缺點(diǎn)。

等效電路圖

下圖顯示了MOS控制晶閘管的等效電路圖。該電路由兩個(gè)N溝道MOSFET晶體管組成，另一個(gè)是P溝道。P通道用于打開(kāi)FET，n通道用于關(guān)閉OFF FET。該電路由兩個(gè)晶體管組成，分別是npn和pnp晶體管。如果將這兩個(gè)晶體管連接在一起以形成MOS控制晶閘管的npnp結(jié)構(gòu)。p溝道MOSFET由從柵極端子連接的箭頭標(biāo)識(shí)。

MOS控制晶閘管的等效電路圖

MOS控制晶閘管的應(yīng)用

MOS控制晶閘管的應(yīng)用包括以下內(nèi)容：

MOS控制晶閘管用于斷路器。

它用于高功率應(yīng)用，例如高功率轉(zhuǎn)換。

MOS控制晶閘管用于感應(yīng)加熱。

UPS系統(tǒng)

它也用于DC-DC轉(zhuǎn)換器之類(lèi)的轉(zhuǎn)換器中。

可變功率因數(shù)，操作在MCT中用作強(qiáng)制功率開(kāi)關(guān)。

MCT的優(yōu)勢(shì)

MOS控制晶閘管的正向?qū)▔航档汀?/p>

它具有低開(kāi)關(guān)損耗。

它具有較高的柵極輸入阻抗。

它可以非常快速地打開(kāi)/關(guān)閉。

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