电力电子简答题

1.开关损耗

开关损耗包括开通损耗和关断损耗，常常在硬件开关和软件开关中讨论。 所谓开通损耗，是指非理想的开关管在开通时，开关管的电压不是立即下降到零，而是有一个下降时间，同时它的电流也不是立即上升到负载电流，也有一个上升时间。在这段时间内，开关管的电流和电压有一个交叠区，会产生损耗，这个损耗即为开通损耗。 　　以此类比，可以得出关断损耗产生的原因，这里不再赘述。 　　开关损耗另一个意思是指在开关电源中，对大的MOS管进行开关操作时，需要对寄生电容充放电，这样也会引起损耗。

2.一次击穿

晶体管的击穿分为一次击穿和二次击穿，一次击穿又称雪崩击穿。一次击穿是一种可恢复性击穿；二次击穿为不可恢复击穿，或称破坏性击穿。

一、雪崩击穿：

当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。通过空间电荷区的电子和空穴，在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴，将不断地与晶体原子发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞，可使共价键中的电子激发形成自由电子—空穴对，这种现象称为碰撞电离。新产生的电子和空穴与原有的电子和空穴一样，在电场作用下，也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子—空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反向电流急剧增大，于是PN结就发生雪崩击穿。

雪崩击穿多发生在杂质浓度较低的二极管，一般需要比较高的电压（＞6V），击穿电压与浓度成反比。

二、齐纳击穿：

在加有较高的反向电压下，PN结空间电荷区中存在一个强电场，它能够破坏共价键将束缚电子分离出来造成电子—空穴对，形成较大的反向电流。发生齐纳击穿需要的电场强度约为2*105V／cm，这只有在杂质浓度特别大的PN结中才能达到，因为杂质浓度大，空间电荷区内电荷密度(即杂质离子)也大，因而空间电荷区很窄，电场强度就可能很高。一般整流二极管掺杂浓度没有这么高，它在电击穿中多数是雪崩击穿造成的。

齐纳击穿多数出现在杂质浓度较高的二极管，如稳压管(齐纳二极管)。

必须指出，上述两种电击穿过程是可逆的，当加在稳压管两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。但它有一个前提条件，就是反向电流和反向电压的乘积不超过PN结容许的耗散功率，超过了就会因为热量散不出去而使PN结温度上升，直到过热而烧毁，这

种现象就是热击穿。所以热击穿和电击穿的概念是不同的。电击穿往往可为人们所利用(如稳压管)，而热击穿则是必须尽量避免的。

3.什么是一次击穿？什么是二次击穿？他们的区别是什么？

1、当反向电压增大到一定数值时，载流子倍增效应就像雪崩一样，增加的越快而多，反向电流突然增加，这就是雪崩击穿现象，也叫一次击穿现象。

在雪崩击穿之后，当电流增大到某一值，集电极-发射极之间的电压突然下降，而集电极电流剧增，这种现象称为二次击穿。

2、二次击穿和一次击穿的区别：

（1）、从功率开关的二次击穿特性曲线上就能看出，二次击穿后，集电极电压比一次击穿后的集电极电压低得多；

（2）、一次击穿是可逆的，二次击穿是不可逆的。

（3）、一次击穿取决于功率开关所加电压的高低，而二次击穿取决于给功率开关上所加的能量大小和积累时间的长短。

（4）、产生一次击穿的原因是明确的。但产生二次击穿的原因尚未被我们完全掌握。