课题十八其他新型电力电子器件.docx

《课题十八其他新型电力电子器件.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、河南工业职业技术学院《电力电子技术》教案课题十八其他新型电力电子器件基本课题：其他新型电力电子器件目的要求：了解这些新型器件的特点和适用场合。主要内容及重点难点主要内容：集成门极换流晶闸管；MOS控制晶闸管；静电感应晶体管；静电感应晶闸管；功率集成电路PIC；智能功率模块教学重点：器件的应用及注意事项教学难点：器件的应用教学方法及教学手段讲述法、自学法作业：6电气工程系18-5河南工业职业技术学院《电力电子技术》教案课题十八其他新型电力电子器件一、集成门极换流晶闸管(IGCT)集成门极换流晶闸管IGCT(IntegratedGateCom

2、mutatedThyristor))是1996年问世的一种新型半导体开关器件。1.门极换流晶闸管GCT与GTO相同的高阻断能力和低通态压降，而且有与IGBT相同的开关性能，即它是GTC和IGBT相互取长补短的结果，是一种较理想的兆瓦级、中压开关器件，非常适合用于6kV和10kV的中压开关电路。2.IGCT的特点：将门极驱动电路与门极换流晶闸管GCT集成于一个整体形成的。(1)高速，低功耗：IGCT和GTO相比，开关速度比GTC高10倍。IGCT的关断时间降低了30%功耗降低40%IGCT不需要吸收电路，可以像晶闸管一样导通，像IGBT一样

3、关断，并且具有最低的功率损耗，可以取消浪涌电路。具有强的关断能力，(2)控制方便：IGCT在使用时只需将它连接到一个20V的电源和一根光纤上就可以控制它的开通和关断。(3)IGCT芯片可以比GTC芯片做得很薄，薄得如同二极管，故可与反并联的续流二极管集成在一个芯片上。(4)适用：它可以在以往大功率半导体器件所无法满足的高频率下运行。是一种高耐压大电流器件，目前IGCT的最高阻断电压为6kV,工作电流为4kA。二、MOSS制晶闸管(MCT)1.特点：MOS控制晶闸管(MosControlledThyristor—MCT是一种单极型和双极型组

4、合而成的复合器件，输入侧为MOSFE结构，因而输入阻抗高，驱动功率小，工作频率高；而输出侧为晶闸管结构，能够承受高电压，通过大电流，这是一种很有发展前途的器件。2.MCT的结构：MCT是在晶闸管结构基础上又制作了两只MOSFET(ON-FETOFF-FET)。MCT的电极和—1—11*•—OFF-FET(N沟逍)NIm]p1ONFET卩仲沟1C)阳ttUA)9晶闸管一样也是阳极A、阴极K和门极G但MCT是电压控制器件。a)b)图4-25P-MCT单胞的等效电路及图形符号电气工程系18-5河南工业职业技术学院《电力电子技术》教案L0I1™»

5、>>-0Q.5].01.52.02.5由据龟压/V75^<皑峯空却图4-26电压为600V的不同器件正向特性1.工作原理：当门极相对于阳极加正电压脉冲时，OFF-FET导通，PNP晶体管的基极电流经OFF-FET流向阳极，使PNP管截止，从而破坏了晶闸管的正反馈，使MCT关断。一般使MCT导通的负脉冲电压为-5〜-15V,使MCT关断的正脉冲电压为+10〜+20V。2.MCT的静态正向特性静态时MCT相当于晶闸管，阻断时能承受较高的正向电压，导通时具有很低的通态压降。三、静电感应晶体管SIT(固体三极管)1.特点：静电感应晶体管(Stat

6、icInductionTransistor)简称SIT。SIT具有输出功率大、失真小、输入阻抗高、开关特性好、热稳定性好、抗辐射能力强等一系列优点。2.适用范围：适合作高压大功率器件，不仅可以工作在开关状态，用作大功率的电流开关；而且可以作为功率放大器。3•结构:SIT有门极G漏极D和源极S构成。SIT最重要的特征是在门源短路，也即门源电压为零时，器件处于导通状态，因此SIT为常开型器件。N-SITP-SITa)b)图4-27SIT的原理结构及其电气图形符号a)单元胞结构b)电气图形符号4.工作原理：当门源电压为零，导通，当门源之间加负电

7、压，特别是UGS=UGS(of)时，耗尽层在沟道中心相遇，沟道中的电流即被夹断。UGS(off)称为夹断电压。SIT可称为。电气工程系18-5河南工业职业技术学院《电力电子技术》教案四、静电感应晶闸管SITH静电感应晶闸管(StaticInductionThyristor)简称SITH，是在SIT基础上发展起来的新型电力电子器件。在开态呈现与整流器类似的特性，其正、反向工作时都具有阻断能力，故又称为场控晶闸管(FieldControlledThyristor)，简称FCT。SITH的三个引出端分别称为阳极A、阴极K和栅极(门极)G。0A°

8、Ka)b)图4-28SITH的结构及其电气图形符号a)单元胞结构b)电气图形符号特点：SITH是大功率场控开关器件，与晶闸管和GTO相比，它有许多优点，通态电阻小，通态电压低，开关速度快，开关