电力电子器件概述教学PPT.ppt

第1章 电力电子器件 1.1 电力电子器件概述 1.2 不可控器件——二极管 1.3 半控型器件——晶闸管(重点) 1.4 典型全控型器件(重点) 1.5 其他新型电力电子器件 1.6 电力电子器件的驱动(重点) 1.7 电力电子器件的保护(重点) 1.8 电力电子器件的串联和并联使用 本章小结及作业 第1章 电力电子器件·引言 1. 器件构成电路，所以器件是电路的基础： 1）. 电子技术的基础：电子器件（晶体管和集成电路） 2）. 电力电子电路的基础：电力电子器件 2. 本章主要内容： 电力电子器件的概念、特点、分类。 常用电力电子器件：工作原理、基本特性、主 要参数，选择和使用中应注意问题。 1.1 电力电子器件概述 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 1.1.2 应用电力电子器件的系统组成 1.1.3 电力电子器件的分类 1.1.4 本章内容和学习要点 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 1）概念: 电力电子器件：可直接用于主电路中，实现 电能的变换或控制的电子器件。 主电路：电气设备或电力系统中，直接承担电 能的变换或控制任务的电路。 2）分类: 电真空器件 (汞弧整流器、闸流管) 半导体器件 (采用的主要材料硅）仍然 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 处理电功率能力一般远大于处理信息的电子器件。 电力电子器件一般工作在开关(闭合或断开）状态 电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。 电力电子器件自身功率损耗远大于信息电子器件， 一般都要安装散热器。 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 通态损耗：一般情况下为主要损耗器件开关频率 较高时，开关损耗可能成为主要损耗。 1.1.2 应用电力电子器件系统组成 1.1.3 电力电子器件的分类 半控型器件 ：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：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：不能用控制信号来控制其通断, 因此也就 不需要驱动电路。 1.1.3 电力电子器件的分类 电流驱动型：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：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。 1.1.4 本章学习内容与学习要点 本章内容: 介绍：各种器件的工作原理、基本特性、主要参数以及 选择和使用中应注意的一些问题。 集中讲述：电力电子器件的驱动、保护和串、并联使用 这三个问题。 学习要点: 最重要的是掌握其基本特性。 掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特性曲 线的使用方法。 可能会主电路的其它电路元件有特殊的要求。 1.2 不可控器件—电力二极管 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 1.2.2 电力二极管的基本特性 1.2.3 电力二极管的主要参数 1.2.4 电力二极管的主要类型 1.2 不可控器件—电力二极管·引言 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 基本结构和工作原理: 内部结构：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，主要有两种封装:螺栓型和平板型 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 1.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 PN结的电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应，称为结电容CJ，又称为微分电容。 2. 结电容按其产生机制和作用差别分为：势垒电容CB和扩散电容CD。 3. 电容影响PN结的工作频率，尤其是高速的开关状态。 1.2.2 电力二极管的基本特性（重点） 主指伏安特性： 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