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确定同步电压的具体步骤。经过上面的分析可以得出确定触发电路同步电压的具步骤如下。

MOS结校a.根据主电路的结构、负载的性质、触发电路的形式及脉冲移相范围的要求，确若在M 触发电路的同步电压u与对应的晶闸管阳极电压之间的相位关系。

b.根据电源变压器TR的接法，以电网某线电压作为参考矢量，画出电源变压哭一体表面感应压。由于夹电压也就是晶闸管阳极电压的矢量图，再根据步骤1确定的同步电压u与晶闸管阳极电若栅压足够商的相位关系，画出对应的同步相电压和同步线电压矢量，如图2-30(b)所示。

c根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器TR钟点数的接法，然后型-致，所以两个背靠背E 定出uTU、uTV、uTw分别接到晶闸管VT1、VT3、VT5触发电路的同步信号输入端:确:以 N型材料出uT(-u)、u(-v、uT(-W)分别接到晶闸管VT4、VT6、VT2触发电路的同步信号输根据载端，这样就能***触发电路与主电路同步。

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缘栅N沟道表示电子在流入N+区功率场效应晶体管(Power MOSFET--power mental oxide semiconductor field etat 流子导电，P*区，最transistor)是一种多子导电的单极型电压控制器件，它具有开关速度快、高烦性能好、输存在少子复阻抗高、驱动功率小、热稳定性好、无二次击穿、安全工作区宽、易于并联等特点，但其电出电压控告和电流容量相对较小，广泛应用于中小容量UPs的主功率变换电路和大功率UPs的充电电路此它的漏机

2.3功率场效应晶体管

2.3.1工作原理

功率

功率MOSFET也是一种功率集成器件，它由成千上万个小MOsFET元胞组成，每个

流ID或一胞的形状和排列方法，不同的生产厂家采用了不同的设计。图2-31(a)所示为N沟意对P沟道3V时才MOSFET的元胞结构剖面示意图。两个N+区分别作为该器件的源区和漏区，分别引出源极S和漏极D。夹在两个N+(N-)区之间的P区隔着一层SiO2的介质作为栅极。因此栅极与两个N+区和P区均为绝缘结构。因此，MOS结构的场效应晶体管又称绝缘栅场效应晶体管。

由图2-31(a)可知，功率MOSFET的基本结构仍为N+(N-)PN+形式，其中掺杂较轻的N-区为漂移区。设置N-区可提高器件的耐压能力。在这种器件中，漏极和源极间有两个背靠背的PN结存在，在栅极未加电压信号之前，无论漏极和源极之间加正电压或负电压，该器件总是处于阻断状态。为使漏极和源极之间流过可控的电流，必须具备可控的导电沟道才能实现。

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图2-31功率MOSFET的结构和电气图形符号

具体

定该

二次压

确自定入

MOS结构的导电沟道是由绝缘栅施加电压之后感应产生的。在如图2-31(a)所示的结构中，若在MOSFET栅极与源极之间施加一定大小的正电压，这时栅极相对于P区则为正电压。由于夹在两者之间的Si02层不导电，聚集在电极上的正电荷就会在SiO2层下的半导体表面感应出等量的负电荷，从而使P型材料变成N型材料，进而形成反型层导电沟道。若栅压足够高，由此感应而生的N型层同漏与源两个N+区构成同型接触，使常态中存在的两个背靠背PN结不复存在，这就是该器件的导电沟道。由于导电沟道必须与源漏区导电类型一致，所以N-MOSFET以P型材料为衬底，栅源之间要加正电压；反之，P-MOSFET 以N型材料为衬底，栅源之间要加负电压。

根据载流子的类型不同，功率MOSFET可分为N沟道和P沟道两种，应用最多的是绝缘栅N沟道增强型。图2-31(b)所示为功率MOSFET的电气图形符号，图形符号中的箭头表示电子在沟道中移动的方向。左图表示N沟道，电流的方向是从漏极出发，经过N沟道流入N+区，***从源极流出；右图表示P沟道，电流方向是从源极出发，经过P沟道流入P+区，***从漏极流出。不论是N沟道的MOSFET还是P沟道的MOSFET，只有一种载流子导电，故称其为单极型器件。这种器件不存在像双极型器件那样的电导调制效应，也不存在少子复合问题，所以它的开关速度快、安全工作区宽并且不存在二次击穿问题。因为它是电压控制型器件，使用极为方便。此外，功率MOSFET的通态电阻具有正温度系数，因此它的漏极电流具有负温度系数，便于并联应用。

功率MOSFET需要在G极与S极之间有一定的电压Vcs或一VCS，才有相应的漏极电流ID或一Ip。对N沟道的导通条件是:Vc>Vs,Vcs-0.45~3V。Vs越大，Ip越大；对P沟道的导通条件是:VG

2.3.2主要特性

但功率MOSFET的特性包括静态特性和动态特性，输出特性和转移特性属静态特性，开关特性则属动态特性。

(1)输出特性输出特性也称漏极伏安特性，它是以栅源电压UJcs为参变量，反映漏极电流ID与漏游极电压UDs间关系的曲线簇，如图2-32所示。由图可见输出特性分三个区。

Uas4 

UGs3 

1可调电阻区I:UGS一定时，漏极电流ID与漏源

极电压UDs几乎呈线性关系。当MOSFET作为开关器件应用时，工作在此区内。

(3) 

功学它是单储存时功栅源电MOSF Crss是饱和区I:在该区中，当UGs不变时，ID几乎不随UDs的增加而加大，Ip近似为一个常数。当MOSFET用于线性放大时，则工作在此区内。

雪崩区II:当漏源电压UDs过高时，使漏极PN 结发生雪崩击穿，漏极电流Ip会急剧增加。在使用器件时应避免出现这种情况，否则会使器件损坏。

功率MOSFET无反向阻断能力，因为当漏源电压Ups<0时，漏区PN结为正偏，漏源间流过反向流。因此，功率MOSFET在应用过程中，若必须承受反向电压，则MOs- FET电路中应串入快速二极管。

图2-32功率MOSFET 的输出特性

(2)转移特性

转移特性是指在一定的漏极与源极电压Ups 下，功率MOSFET的漏极电流ID和栅极

电压Ucs的关系曲线。如图2-33(a)所示。该特性表征功率MOSFET 的栅源电压UGs对漏极电流Ip的控制能力。由图2-33(a)可见，只有当漏源电压UcGS>UGS(th)时，器件才导通，UGs(th)称为开启电压。图2-33(b)所示为壳温Tc对转移特性的影响。由图可见，在低电流区，功率MOSFET具有正电流温度系数，在同一栅压下，ID随温度的上升而增大；而在大电流区，功率MOSFET具有负电流温度系数，在同一栅压下，Ip随温度的上升而下降。在电力电子电路中，功率MOSFET作为开关元件通常工作于大电流开关状态，因而具有负温度系数。此特性使功率MOSFET具有较好的热稳定性，芯片热分布均勾，从而避免了由于热电恶性循环而产生的电流集中效应所导致的二次击穿现象。

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(3)开关特性

源见源件

功率MOSFET是一个近似理想的开关、具有很高的增益和被快的开关速度。这是由于它是单极型器件，依靠多数载流子导电，没有少数载流子的存储效应，与关断时间相联系的储存时间大大减小。它的开通与关断只受到间电容影响，与极间电容的充放电情况有关。

功率MOSFET内寄生着两种类型的电容:-种是与MOS结构有关的MOS电容，如栅源电容CGs和栅漏电容Cop:另-种是与PN结有关的电容，如漏源电容Cp。功率MOSFET极间电容的等效电路如图2-34所示。输入电容C、输出电容Ca和反馈电容Cr是应用中常用的参数，它们与极间电容的关系定义为Ct6s=Cos+CcD;Co=Cps十Ccp: Ca=Ccn 不当件OD 本VD主C份s S 90%n 漏b 

图2-34功率MOSFET极间电容的等效电路

图2-35功率MOSFET开关过程的电压彼形

极漏

功率MOSFET的开关过程的电压波形如图2-35所示。