第2章电力电子器件ppt课件.ppt

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1、2.1电力电子器件概述2.2不可控器件—电力二极管2.3半控型器件—晶闸管2.4典型全控型器件2.5其他新型电力电子器件2.1电力电子器件概述2.2不可控器件—电力二极管2.3半控型器件—晶闸管2.4典型全控型器件2.5其他新型电力电子器件2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.1.3电力电子器件的分类2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.1.3电力电子器件的分类概念：主电路（MainPowerCircuit）——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。电力电子器件（PowerElectronicD

2、evice）——可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。同处理信息的电子器件相比的一般特征：能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器件。电力电子器件一般都工作在开关状态。电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。电力电子器件的损耗主要损耗通态损耗断态损耗开关损耗关断损耗开通损耗通态损耗是器件功率损耗的主要成因。器件开关频率较高时，开关损耗可能成为器件功率损耗的主要因素。2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.

3、1.3电力电子器件的分类电力电子系统---由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。电力电子器件在实际应用中的系统组成在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行。控制电路检测电路驱动电路RL主电路V1V2保护电路电气隔离控制电路2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.1.3电力电子器件的分类分类按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，分为以下三类：不可控器件——不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件，因此也就不需要驱动电路。电力二极管（PowerDiode）。只有两个端子，器件的通和断是

4、由其在主电路中承受的电压和电流决定的。半控型器件——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定。晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件。全控型器件——通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。IGBT、电力MOSFET、门极可关断晶闸管GTO。按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质，分为以下两类：电流驱动型——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。电压驱动型——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间有效信号

5、的波形，分为以下两类：脉冲触发型——通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或关断。电平控制型——通过持续在控制端和公共端施加一定电平的电压或电流信号来使器件开通并维持在导通状态，或关断并维持在阻断状态。按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，分为以下三类：单极型器件——由一种载流子参与导电的器件。双极型器件——由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。复合型器件——由单极型器件和双极型器件组成的复合型器件。本章内容按照不可控器件、半控型器件、典型全控型器件和其它新型器件的顺序，分别介绍各种电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。

6、学习要点最重要的是掌握其基本特性。掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特性曲线的使用方法。了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理。了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。2.1电力电子器件概述2.2不可控器件—电力二极管2.3半控型器件—晶闸管2.4典型全控型器件2.5其他新型电力电子器件2.2.1PN结与电力二极管的工作原理2.2.2电力二极管的基本特性2.2.3电力二极管的主要参数2.2.4电力二极管的主要类型2.2.1PN结与电力二极管的工作原理2.2.2电力二极管的基本特性2.2.3电力二极管的主要参数2.2.4电力二极管的主要类型PowerDiode结构和原理

7、简单，工作可靠，自20世纪50年代初期就获得应用。整流二极管及模块快恢复二极管和肖特基二极管，分别在中、高频整流和逆变，以及低压高频整流的场合，具有不可替代的地位。电力二极管(PowerDiode)，也称半导体整流器SR(SemiconductorRectifier)结构和工作原理图2-2电力二极管的外形、结构和电气图形符号a)外形b)结构c)电气图形符号基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样。由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组