第1章_电力电子器件题稿.ppt

1.1 电力电子器件概述 1.2 电力二极管 1.3 晶闸管的结构与工作原理 1.4 晶闸管的派生器件 1.5 全控型电力电子器件 本章小结; 半控型器件（如Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。 全控型器件（如IGBT, Power MOSFET) ——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。 不可控器件(Power Diode) ——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。; 电流驱动型（如GTR） ——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（如IGBT） ——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。; 单极型器件（如Power MOSFET） ——由一种载流子参与导电的器件。 双极型器件（如GTO,GTR) ——由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。 复合型器件(如IGBT) ——由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。;Power Diode结构和原理简单，工作可靠，自20世纪50年代初期就获得应用。 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。;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成的。 从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种封装。;; 主要指其伏安特性 门槛电压UTO，正向电流IF开始明显增加所对应的电压。 与IF对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降UF 。 承受反向电压时，只有微小而数值恒定的反向漏电流。;1.3 晶闸管·引言;1.3 晶闸管的结构与工作原理;图1-4 晶闸管的外形;1.3.1 晶闸管的结构;导通条件：（1）要有适当的正向阳极电压； （2）还要有适当的正向门极电压，且晶闸管一 旦导通，门极将失去作用。 关断条件：去掉晶闸管的阳极电压；或者给晶闸管阳极加反向 电压；或者降低正向阳极电压使流过晶闸管的电流 降到维持电流以下 。 ;1.3.3 晶闸管的工作原理;1.3.3 晶闸管的工作原理;1.3.3 晶闸管的工作原理;1.3.4 晶闸管的阳极伏安特性;1.3.5 晶闸管的主要参数;1.3.5 晶闸管的主要参数;1.3.5 晶闸管的主要参数; 晶闸管的型号;〖例1〗 一晶闸管接在220V交流回路中，通过器件的电流有效值为100A，问应选择什么型号的晶闸管？ 解：晶闸管额定电压 UTn=(2～3)UTM=(2～3) ×220=622 ～ 933(V) 按晶闸管参数系列取800V 晶闸管额定电流 IT(AV)=(1.5～2)IT /1.57 =(1.5～2)×100 /1.57 =95～128(A) 按晶闸管参数系列取100A 选择晶闸管的型号KP100-8. ;〖例2〗 现有晶闸管型号为KP50-7,用于某电路中时,流过的电流波形如图所示,试求Im允许多大? 解: KP50-7晶闸管允许 流过的电流有效值为 实际流过该管的电流有效值 ;1.3.5 晶闸管的主要参数;1.4 晶闸管的派生器件;1.4.1 双向晶闸管;1.4.2 逆导晶闸管;1.4.3 快速晶闸管;1.4.4 光控晶闸管;1.5 全控型电力电子器件·引言;1.5 全控型电力电子器件;1.5.1 双极型器件——电力晶体管;基本原理与普通双极结型晶体管相同。 主要特性：耐压高、电流大、开关特性好。 通常采用达林顿接法组成单元结构。;1.5.1 双极型器件——电力晶体管;1.5.1 双极型器件——门极可关断晶闸管;1.5.1 双极型器件——门极可关断晶闸管;1.5.1 双极型器件——门极可关断晶闸管;1.5.2 单极型器件——??力场效应晶体管;1.5.2 单极型器件——电力场效应晶体管;1.5.2 单极型器件——电力场效应晶体管;1.5.2 单极型器件——电力场效应晶体管;1.5.2 单极型器件——电力场效应晶体管;1.5.3 混合型器件——绝缘栅极双极型晶体管;1.5.3 混合型器件——绝缘栅极双极型晶体管;1.5.3 混合型器件——绝缘栅极双极型晶体管;1.5.3 混合型器件——绝缘栅极双极型晶体管;a;图1-1　电力电子器件分类“树”; 本章小结