电力电子电路第一二章.ppt

电力电子电路 授课教师：肖冬、冯琳 第1章 电力电子器件 1.1电力电子器件的特点 1.1电力电子器件的分类 ■按照能够被控制电路信号所控制的程度 ◆半控型器件 ?主要是指晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件。 ?器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。 ◆全控型器件 ?目前最常用的是 IGBT和Power MOSFET。 ?通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断。 ◆不可控器件 ?功率二极管（Power Diode） ?不能用控制信号来控制其通断。 1.1电力电子器件的分类 1.2功率二极管 1.2.2 PN结型功率二极管基本结构 1.2.2 PN结型功率二极管基本特性 1.2.2 PN结型功率二极管基本特性 1.2.4 功率二极管的主要参数 1.3晶闸管-结构 1.3晶闸管-螺栓式 1.3晶闸管-导通和关断条件 1.3晶闸管-工作原理 1.3晶闸管-静态伏安特性 1.3晶闸管-基本工作特性归纳 1.3晶闸管-动态特性 1.3晶闸管-电压参数 1.3晶闸管-电压参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-电流参数 1.3晶闸管-动态参数 1.3晶闸管-动态参数 1.3晶闸管-派生器件 1.3晶闸管-派生器件 1.3晶闸管-型号 1.4门极可关断晶闸管(GTO) 1.4 GTO-开通机理 1.4 GTO-关断机理 1.4 GTO-失效机理 1.4 GTO-静态特性 1.4 GTO-通态压降特性 1.4 GTO-动态特性(开通) 1.4 GTO-动态特性(关断) 1.4 GTO-主要参数 1.4 GTO-主要参数 1.4 GTO— IATO和βoff 1.5功率晶体管(GTR) 1.5GTR-基本结构 1.5GTR-静态工作特性 1.5GTR-静态工作特性 1.5GTR-动态工作特性 1.5GTR-动态工作特性 1.5 GTR-主要参数 1.5 GTR-二次击穿现象与安全工作区 1.6功率场效应晶体管(Power MOSFET) ◆电力MOSFET的种类 ?按导电沟道可分为P沟道和N沟道。 ?当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型。 ?对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道的称为增强型。 ?在电力MOSFET中，主要是N沟道增强型。 1.6 Power MOSFET-静态特性 1.6 Power MOSFET-动态特性 1.6 Power MOSFET-动态特性 1.6 Power MOSFET-主要参数 1.6 Power MOSFET-防静电击穿保护 1.7 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 1.7 IGBT-工作原理 1.7 IGBT-转移特性 1.7 IGBT-开关特性 1.7 IGBT-主要参数 1.7 IGBT-擎住效应 1.7 IGBT-安全工作区 第2章 直流-直流变流电路 2.1 降压斩波电路(Buck) 2.1 Buck电路-等效原理图 2.1 Buck电路-电流连续模式 2.1 Buck电路-电流临界断续模式 2.1 Buck电路-电流断续模式 2.1 Buck电路-电流断续模式 2.1 Buck电路-例题 ■例2-1 在图2-1所示的降压斩波电路中，已知Ud=200V，R=10Ω，L值极大，Ts=50 ?s，ton=20?s，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。若存在负载Em=20V，求输出电流平均值Io。 2.1 Buck电路-例题 ■例2-2 在图2-1所示的降压斩波电路中，已知Ud=27±10%V， Uo =15V，最大输出功率为Pomax=120W，最小输出功率为Pomin=10W，若工作频率为30kHz，求 (1)占空比变化范围； (2)保证整个工作范围电感电流连续时的电感值。 2.1 Buck电路-例题 ■例2-2 在图2-1所示的降压斩波电路中，已知Ud=27±10%V， Uo =15V，最大输出功率为Pomax=120W，最小输出功率为Pomin=10W，若工作频率为30kHz，求 (1)占空比变化范围； (2)保证整个工作范围电感电流连续时的电感值。