第2章变频器常用电力电子器件ppt课件.ppt

《第2章变频器常用电力电子器件ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章变频器常用电力电子器件2.1功率二极管（D）功率二极管的内部是P-N或P-I-N结构，图示为功率二极管的电路符号和外形。a)b)c)图2-1功率二极管的符号和外形a)功率二极管的符号b)螺旋式二极管的外形c)平板式二极管的外形2.伏安特性功率二极管的阳极和阴极间的电压和流过管子的电流之间的关系称为伏安特性，其伏安特性曲线如图所示。正向特性：当从零逐渐增大正向电压时，开始阳极电流很小，当正向电压大于0.5V时，正向阳极电流急剧上升，管子正向导通。反向特性：当二极管加上反向电压时，起始段的反向漏电流也很小，而且随着反向电压增加，反向漏电流只略有增大，

2、但当反向电压增加到反向不重复峰值电压值时，反向漏电流开始急剧增加。2.2.2电力二极管的基本特性a)IFUFtFt0trrtdtft1t2tURURPIRPdiFdtdiRdtub)UFPiiFuFtfrt02V电力二极管的动态过程波形正向偏置转换为反向偏置零偏置转换为正向偏置■动态特性◆因为结电容的存在，电压—电流特性是随时间变化的，这就是电力二极管的动态特性，并且往往专指反映通态和断态之间转换过程的开关特性。◆由正向偏置转换为反向偏置☞电力二极管并不能立即关断，而是须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态。☞在关断之前有较大的反向

3、电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。☞延迟时间：td=t1-t0电流下降时间：tf=t2-t1反向恢复时间：trr=td+tf恢复特性的软度：tf/td，或称恢复系数，用Sr表示。t0:正向电流降为零的时刻t1:反向电流达最大值的时刻t2:电流变化率接近于零的时刻重点2.1.2主要参数1.额定正向平均电流IF在规定的环境温度和标准散热条件下，元件所允许长时间连续流过50Hz正弦半波的电流平均值。2.反向重复峰值电压URRM在额定结温条件下，取元件反向伏安特性不重复峰值电压值URSM的80%称为反向重复峰值电压URRM。3.正向平均电压UF在规定环境温

4、度和标准散热条件下，元件通过50Hz正弦半波额定正向平均电流时，元件阳极和阴极之间的电压的平均值2.1.3功率二极管的选用1.选择额定正向平均电流IF的原则IDn=1.57IF=(1.5～2)IDM2.选择额定电压URRM的原则URRM=（2～3）UDM2.1.4功率二极管的分类功率二极管一般分为三类：(1)标准或慢速恢复二极管；(2)快速恢复二极管；(3)自特基二极管。2.2晶闸管（SCR）2.2.1晶闸管的结构晶闸管是四层（P1N1P2N2）三端（A、K、G）器件，其内部结构和等效电路如图所示。a)b)c)图2-3晶闸管的内部结构及等效电路a)芯片

5、内部结构b)以三个PN结等效c)以互补三极管等效晶闸管的外形及符号a)b)c)图2-4晶闸管的外形及符号a)晶闸管的符号b）螺栓式外形b）带有散热器平板式外形2.2.2晶闸管的导通和关断控制晶闸管的导通控制：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的门极和阴极间也加正向电压形成触发电流，即可使晶闸管导通。导通的晶闸管的关断控制：令门极电流为零，且将阳极电流降低到一个称为维持电流的临界极限值以下。2.2.3晶闸管的阳极伏安特性晶闸管的阳极与阴极间的电压和阳极电流之间的关系，称为阳极伏安特性。图2-5晶闸管的阳极伏安特性2.2.4晶闸管的参数1.正向断态

6、重复峰值电压ＵDRM2.反向重复峰值电压ＵRRM3.通态平均电压ＵT(AV)4.晶闸管的额定电流ＩT(Ａv)5.维持电流ＩH6.擎住电流ＩL2.2.5晶闸管的门极伏安特性及主要参数1.门极伏安特性门极伏安特性是指门极电压与电流的关系，晶闸管的门极和阴极之间只有一个PN结，所以电压与电流的关系和普通二极管的伏安特性相似。门极伏安特性曲线如图2-6所示。图2-62.门极主要参数（1）门极不触发电压ＵGD和门极不触发电流ＩGD（2）门极触发电压ＵGT和门极触发电流ＩGT（3）门极正向峰值电压ＵGM、门极正向峰值电流ＩGM和门极峰值功率ＰGM2.2.6晶闸管触

7、发电路1.晶闸管对触发电路的要求①触发脉冲应具有足够的功率和一定的宽度；②触发脉冲与主电路电源电压必须同步；③触发脉冲的移相范围应满足变流装置提出的要求。2.触发电路的分类依控制方式可分为相控式、斩控式触发电路；依控制信号性质可分为模拟式、数字式触发电路；依同步电压形成可分为正弦波同步、锯齿波同步触发电路等。2.触发电路的分类触发电路可按不同的方式分类，依控制方式可分为相控式、斩控式触发电路；依控制信号性质可分为模拟式、数字式触发电路；依同步电压形成可分为正弦波同步、锯齿波同步触发电路等。2.2.7晶闸管的保护1.晶闸管的过电流保护1)快速熔断器保护(

8、见下图）2）过电流继电器保护。过电流继电器可安装在交流侧或直流侧。3）限流与脉冲移相保护。2.