电力电子变流技术 作者 王现富_ 第一章.pptVIP

功率场效应晶体管的全称是功率金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），简称功率MOSFET。 功率场效应管实物、图形和文字符号 图1- 三、功率场效应晶体管MOSFET 优点：开关速度快，损耗低，驱动电流小，无二次击穿现象等。 缺点：电压不能太高，电流容量也不能太大。 适用：小功率电力电子装置。 MOSFET是压控型器件，其门极控制信号是电压。它的三个极分别是：栅极G、源极S、漏极D。有N沟道和P沟道两种。N沟道中载流子是电子，P沟道中载流子是空穴。 绝缘门极晶体管IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor）也称绝缘栅双极型晶体管，是20世纪80年代发展起来的复合型电力电子器件。 四、绝缘门极晶体管IGBT 绝缘门极晶体管IGBT的实物、 图形和文字符号 IGBT有源电压控制技术应用 直流电动机调速 模块实物 优点：结合了MOSFET和GTR的优点，输入阻抗高，速度快，热稳定性好，驱动电路简单，输入通态电压低，耐压高和承受大电流。 适用：电动机控制、中频和开关电源以及要求快速、低功耗的领域。 * 第一章 电力电子器件 电力电子器件在电力设备或电力系统中，直接承担电能变换和控制任务的电路称为主电路。 电力电子器件就是可直接用于主电路中实现电能的变换和控制的电子器件。 电力电子器件则是电力电子电路的基础。 目前常用的电力电子器件都是用半导体材料制成的，主要分为半控型器件和全控型器件。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 半控型器件最具代表性的是晶闸管，全控型器件主要包括控制极可关断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘门极晶体管（IGBT）等。 晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅。主要包括普通晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管等。 §1-1 晶闸管的工作原理 §1-3 全控型电力电子器件 §1-2 晶闸管的伏安特性和主要参数 §1-1 晶闸管的工作原理 学习目标 1.了解晶闸管的基本结构和命名。 2. 理解晶闸管的工作原理。 3. 掌握晶闸管的导通及关断条件。 1.晶闸管的结构 平板式晶闸管外形及结构 螺栓式晶闸管 晶闸管模块 一、晶闸管的结构和命名 按外形分类：塑封式、螺栓式和平板式。 晶闸管文字符号为VT。 晶闸管有三个电极：阳极A，阴极K，门极（又称控制极）G。 VT 螺栓式晶闸管 螺栓—阳极A， 粗引线—阴极K，细引线—门极G。 特点： 安装方便。 平板式晶闸管 两面分别为阳极A和阴极K， 中间引出线—门极G 。 特点：散热效果好，容量大。 2.国产晶闸管的命名方法 数字表示，额定电压（UTn） 数字表示，额定正向平均电流(IF) 字母“K”表示晶闸管 字母表示晶闸管类别， P —普通反向阻断型， K —快速型，S —双向型 K 二、晶闸管的工作原理 晶闸管与二极管的异同： 相同点：单向导电性。 不同点：晶闸管具有正向阻断特性。 晶闸管可以看成是由一个PNP型和一个NPN型晶体管连接而成。 晶闸管的等效电路 a)晶闸管内部结构示意图 b)晶闸管等效内部结构示意图 c)晶闸管的等效电路 晶闸管导通的正反馈过程： 半控特性： 一旦导通，UGK可有可无。 Ig Ib2 Ic2 (Ib1) Ic1 正反馈 晶闸管工作特性小结： （1）承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 （2）承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 （3）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 （4）要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值（IH）以下 。 利用万用表的R ×10挡可以分辨出晶闸管的三个电极。如果测得其中两个电极间阻值较小（正向电阻），而反向电阻很大，那么以阻值较小的为准，黑表笔所接的就是门极G，而红表笔所接的就是阴极K，另外的电极便是阳极A。 三、晶闸管的简单测试方法 1. 小功率晶闸管管脚的判别 如果测得阳极A与门极G，阳极A与阴极K间正反向电阻均很大，而门极G与阴极K间正、反向电阻有一大一小的差别，说明晶闸管质量良好；否则，晶闸管不能使用。 2.晶闸管好坏的判断 G与K间的正、反向电阻（R × 10挡） A与K间的正、反向电阻 （或A与G间的正、反向电阻） §1-2 晶闸管的伏安特性和主要参数 学习目标 1.掌握晶闸管的伏安特性曲线。 2.掌握晶闸管的主要参数，会根据参数选用晶闸管。