电力电子器件及应用技术-全套PPT课件.pptx

全国高等院校规划教材·精品与示范系列中国电子教育学会推荐教材全国高等职业教育“十三五”规划教材电力电子器件及应用技术 一、电力二极管的工作原理与技术参数二、电阻负载的单相半波不可控整流电路三、电力二极管的选型与检测四、电力二极管应用基础电路五、阻感性负载的单相半波不可控整流电路六、单相全波不可控整流电路七、三相不可控整流电路电力二极管的应用 1、结构和工作原理2、基本特性3、主要技术参数4、主要类型一、电力二极管的工作原理与技术参数 1、 结构和工作原理电力二极管的内部基本结构如图所示，P型半导体和N型半导体结合后构成PN结。（1）结构 电力二极管的结构和电气图形符号 1、电力二极管和电子电路中二极管一样具有单向导电特性。2、若在PN结两端施加的反向电压过大，会造成反向击穿，有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式，不过两种形式击穿是可逆的。若电流过大，超过器件允许的耗散功率，可能导致热击穿，最终导致PN结永久性损坏。1）单向导电特性（2）工作原理 1、电力二极管正向导通时要流过很大的电流，其电流密度较大，电导调制效应不能忽略。2、引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响。3、承受的电流变化率 较大，因而其引线和器件自身的电感效应也会有较大影响。4、为了提高反向耐压，其掺杂浓度低也造成正向压降较大。2）PN结的电荷效应3）和普通二极管的区别PN结内部极性不同的电荷分别处于两面，就像平行板电容器一样，电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应。 （1）静态特性电力二极管的静态伏安特性是指流过二极管的电流与加在二极管两端的电压之间的关系，如图所示。2、基本特性 电力二极管零偏置转换为正向偏置的动态过程波形电力二极管正向偏置转换为反向偏置的动态过程波形（2） 动态特性 3、主要技术参数正向平均电流 指在规定的环境温度和标准散热条件下，电力二极管允许长时间连续流过50Hz正弦半波电流的平均值，将此平均值取规定系列的电流等级，作为器件的额定正向平均电流 ，简称额定电流。（1）正向平均电流 （额定电流） 指电力二极管在规定条件下，流过稳定的额定电流时，器件两端的正向平均电压（又称管压降）。 工频正弦半波最大值与平均值指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压，通常是其雪崩击穿电压 的2/3。这是标称其额定电压的参数。选管时，往往按照电路中电力二极管可能承受的反向最高峰值电压的2～3倍来选定。（2）正向压降 （3）反向重复峰值电压 结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ 表示。最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度，用Tmj 表示， 通常在125～175 ℃范围之内。关断过程中，电流降到0起到恢复反向阻断能力止的时间。指电力二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期的过电流。（4）最高工作结温 （5）反向恢复时间（6）浪涌电流 普通二极管又称整流二极管,其特点是：漏电流小、通态压降较高、反向恢复时间较长、正向电流定额和反向电压定额可以达到很高（分别可达数千安和数千伏以上）。多用于对开关频率要求不高（主要是工频50 Hz）的牵引、充电、电镀等装置的整流电路中。4、主要类型（1）普通二极管 ZP5-500型硅整流二极管参数表　参数型号IF(AV)(A)VRRM(V)VF(AV)(V)IRR(AV)(mA)IRM(mA)IFSM(A)Tj(℃)ΔTjM(℃)螺栓形平板形ZP11100～2000≤0.8＜1≤140140100M5?ZP33100～2000≤0.8＜1≤2100140100M6?ZP55100～2000≤0.8＜1≤2180140100M6?ZP1010100～2000≤0.8＜1.5≤5310140100M10?ZP2020100～2000≤0.8＜2≤10570140100M10?ZP3030100～2500≤0.8＜3≤20750140100M12?ZP5050100～2500≤0.8＜4≤201200140100M12?ZP100100100～3000≤1＜6≤302200140100M16?ZP200200100～3000≤1＜8≤404000140100M20ΔZP300300100～3000≤1＜10≤405600140100M20ΔZP400400100～3000≤1＜12≤507500140100M20ΔZP500500100～3000≤1＜15≤509400140100?ΔZP600600100～3000≤1＜20≤5011000140100?ΔZP800800100～3000≤1＜20≤6015000140100?ΔZP100010001000～3000≤1＜25≤6019000140100?Δ 型号额定正向平均电流（A）反向重复峰值电压U2（V）反向不重复平均电流（mA）反向平均电压（V）额定结温（℃）额