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功率晶体管

耗散超过1瓦的晶体管。在电力电子器件中为大类，包括双极功率晶体管、功率场效应晶体管、功率静电感应晶体管、栅极晶体管、复合晶体管等。一般来说，功率晶体管是双极功率晶体管的简称。

功率晶体管由单晶硅(但也有锗或砷化镓)制成。该装置的核心通常安装在散热良好的金属块上。功率晶体管通常是成功的集成器件，它在一个器件的核心上包含数十甚至数万个并联晶体管单元。

功率晶体管通常有三个电极(见图)，

其中一个是控制杆。通过向器件的控制极施加电流或电压信号(ii或Vi)，可以控制流经输出极的电流(i)的量。

在电力电子电路中，功率晶体管主要用作开关(有时也用作功率放大器)。它是一种高性能的高功率快速固体开关。例如，双极大功率晶体管在导通状态下可通过600A电流，其管压降仅为2V左右。又如高压功率晶体管在关断状态下可以承受1kV电压而几乎不导通。在20世纪80年代，单个大容量双极功率晶体管可以控制近50kW的功率。双极功率晶体管的开关频率一般可达10kHz，最高可达100kHz。容量相对较小的功率场效应管可以切换到100MHz。

在几十千瓦以下的中小型逆变器、变频器、斩波式稳压器等电力电子器件的主电路中采用功率晶体管是比较有利的。由于功率晶体管不需要配置转换电路，其工作频率比晶闸管高10倍以上，使器件具有线路简单、能耗低、体积小、重量轻、噪声低、工作更可靠等一系列优点。因此，功率晶体管将取代上述器件中的晶闸管。

与晶闸管相比，功率晶体管工作容量小，抗过载能力差，制造工艺复杂。此外，可以直接用于工业电网(线路电压为380V)的大功率高压器件并不多。未来，功率晶体管将进一步向大容量、高背压、高频率、易控制、模块化等方向发展。