电力电子技术实用复习指导

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1、第一章电力电子器件重点和难点：一、电力二极管特性静态特性主要是指其伏安特性，而动态特性是由于结电容的存在，电力二极管在零偏置、正向偏置和反向偏置者三种状态之间转换的时候，必然要要经历一个过渡过程，在这些过渡过程中，PN结的一些区域是需要一定的时间来调整其带电的状态，因而英电压一电流特性不能用通常所说的伏安特性来描述，I佃是随时间变化的；电力二极管的正向平均电流是指其长期运行时，在指定的管壳温度和散热条件下其允许流过的最大公频止旋半波电流的平均值；电力二极管的正向压降是指在指定的温度下，流过某一指定的稳定正向电流时对应的正向压降。二、品闸管的工作原理参见教材P16,当对晶闸管施以正向电压且门极有

2、电流注入则导通，当对其施以反和电压时晶闸管截止，而把正向电压改为反向电压或使的流过晶闸管的电流降低到接近与零的某-个数值时晶闸管关断。三、MOSFET、IGBT的工作原理1、电力MOSFET的工作原理(1)截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。P基区与N漂移区Z间形成的叮结J1反偏，漏源极之间无电流流过。(2)导电：在栅源极间加正电压AGS,当AGS大于CT时，P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。2、TGBT的结构和工作原理(1)三端器件：栅极G、集电极C和发射极E(2)驭动原理与电力MOSFET基木相同，场控器件，通断由栅射极电压虫E决

3、定。导通：虫E大于开启电压〃=GE(th)吋，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通。通态压降：电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降减小。关断：栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶休管的基极电流被切断，1GBT关断。四、电力二极管工作原理电力二极管工作原理与信息电了电路中的二极管的工作原理时一样的，都是以半导体PN结为基础的，电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。例题一、如何用万用表判别普通晶闸管的极性？如何用万用表判别双向晶闸管的极性？答：1、选用RX100档，当黑笔接某一电极，红笔依次碰触另外两个电极，若有一次阻值很小

4、，另一次阻值很大，则黑笔接的是门极，在阻值小时红笔接的是阴极，在阻值大时红笔接的是阳极。2a、根据T2与G相距较近，正反向电阻仅为几十Q,"

5、JT]・T2、T「G为选用RX10档判断T1；2b、假设T2、G,用1+、III.方式判别、验证。例题二、如图1・1所示，阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的屯流最大值均为「，试计算各波形的电流平均值5、⑴、5与屯流有效值B、【2、I30解:a)°t图1.1Idl=5+l)«0.2717Im1L

6、4Imsin(^r)=TVIm271inujt)2d(wt)=£b)ImsinaTtd(wt)=字(^~+D=0.5434Immsin血）~d（M）

7、V2Im2«0.6741ImIm31八.一■—」一+——«0.47671m42兀1£1c)k为减少自身损耗，提高效率，电力电了器件一般工作在开关状态。红在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为通态损耗，而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为一开关损耗。L电力电子器件组成的系统，一般由控制电路、驱动电路、丄电路三部分组成,由于电路屮存在电压和电流的过冲，往往需添加保护电路。乞按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为单极型器件、-双极型器件、复合型器件三类。直电力二极管的工作特性可概括为承受正向电压导通，承受反向电压截止。6.电力二极管的主要类型有芒通二极管、快恢复二极管、肖特

8、基一极管。7.详特基二极管的开关损耗小丁•快恢复二极管的开关损耗。匕晶闸管的基木工作特性可概括为正向电压门极何触发则导通、反向电压则截止OL对同-晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL人于IHo10.品闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_Jvf_UbOo丄逆导晶闸管是将一极管L晶闸管_反并联（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。星GT0的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。KLM0SFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输岀特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的截II：区、前者的饱和区对应后者的放人区

9、、両者的非饱和区对应后者的饱和区。上L电力M0SFET的通态电阻具有匸温度系数。區TGBT的开启电压UGE（th）随温度升高而略冇下降，开关速度小于电力M0SFET。匹按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为—电压驱动型和电流驱动型两类O1T1GBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有_1E_温度系数。區在