电力电子技术第一章 电力电子器件ppt课件.ppt

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1、通过本章的学习可以达到：教学目标：1、熟悉电力二极管、晶闸管的结构，理解各管子的工作原理；能够使用万用表对管子进行简单测试；能够根据要求进行管子型号的选择。2、理解GTO、GTR、MOSFET、IGBT等4种常见全控性电力电子器件的工作原理。3、掌握GTO、GTR、MOSFET、IGBT的主要参数及安全工作区。4、理解并掌握GTO、GTR、MOSFET、IGBT的驱动电路和使用中的注意事项。5、对新型电力电子器件的概况有所了解。（a）螺栓型（b）平板型图1-1常见电力二极管实物图§1.1电力二极管1.1.1电力二极管的内部结构图1-1所示为常见电力二极管的实物图。电力二极管属于不

2、可控器件，由电源主回路控制通断状态。由于其结构和工作原理简单，工作可靠，因而目前凡在将交流电变为直流电且不需要调压的场合仍广泛使用功率二极管，如交一直一交变频的整流、大功率直流电源等，特别是快速恢复二极管和肖特基二极管，仍在中、高频整流和逆变以及低压高频整流场合广泛应用。（a）结构（b）图形符号图1-2电力二极管机构与图形符号§1.1电力二极管电力二极管是以PN结为基础的，实际上就是由一个面积较大的PN结和两端引线封装组成的。功率二极管的结构和图形符号如图1-2所示。电力二极管和电子电路中的二极管工作原理一样，即若二极管处于正向电压作用下，则PN结导通，正向管压降很小；反之，若二

3、极管处于反向电压作用下，则PN结截止，仅有极小的可忽略的漏电流流过二极管。图1-3电力二极管的伏安特性曲线§1.1电力二极管§1.1电力二极管§1.1电力二极管图1-4黑表笔接A，红表笔接K图1-5黑表笔接K，红表笔接A§1.1电力二极管图1-6常见晶闸管实物图（a）塑封型（b）（c）螺栓型（d）平板型（e）图形符号§1.2晶闸管图1-7晶闸管的结构§1.2晶闸管图1-8晶闸管工作原理等效电路§1.2晶闸管§1.2晶闸管UDRM──正向断态重复峰值电压URRM──反向断态重复峰值电压UDSM──正向断态不重复峰值电压URSM──反向断态不重复峰值电压UBO──正向转折电压URO─

4、─反向击穿电压§1.2晶闸管图1-9阳极伏安特性曲线§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管§1.2晶闸管图1-11红表笔接阳极，黑表笔接阴极测试图1-12黑表笔接阳极，红表笔接阴极测试§1.2晶闸管图1-13红表笔接控制极，黑表笔接阴极测试图1-14黑表笔接控制极，红表笔接阴极测试§1.2晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3.1GTO晶闸管的结构与工作原理(d)图1-15GTO晶闸管的内部结构（a）芯片的实际外形b）、c）GTO晶闸管结构的纵断面d）GTO晶闸管的图形符号§1.3门极可关断晶闸管图1-16GTO晶闸管的

5、等效电路§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3.2GTO晶闸管的主要参数§1.3门极可关断晶闸管§1.3.2GTO晶闸管的驱动与保护§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管§1.3门极可关断晶闸管图1-17使用晶闸管关断GTO晶闸管的电路原理图§1.3门极可关断晶闸管§1.4电力晶体管1.4.1电力晶体管的结构与工作原理§1.4电力晶体管§1.4电力晶体管2、GTR的工作原理§1.4电力晶体管1.4.2电力晶体管的主要参数及安全工作区1.主要参数§1.4电力晶体管2.二次击穿和安全工

6、作区§1.4电力晶体管电力晶体管的安全工作区§1.4电力晶体管1.4.3电力晶体管的驱动与保护§1.4电力晶体管§1.4电力晶体管§1.4电力晶体管§1.4电力晶体管§1.4电力晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5.1电力场效应晶体管的结构与工作原理§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5.2电力场效应晶体管的主要参数及安全工作区1、主要参数§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管2、安全工作区§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5.3电力场效应晶体管的驱动与保护§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§

7、1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.5电力场效应晶体管§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6.1绝缘栅双极晶体管的结构与工作原理§1.6.1绝缘栅双极晶体管的结构与工作原理§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6.2绝缘栅双极晶体管的主要参数§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6.3绝缘栅双极晶体管的驱动与保护§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6绝缘栅双极晶体管§1.6