[工学]1 电力电子器件.ppt

第一章 电力电子器件 按照能够被控制电路信号所控制的程度分为以下三类： ① 不可控器件：器件本身没有导通、关断控制功能，而需要根据电路条件决定其导通、关断状态的器件称为不可控器件。 如：电力二极管（Power Diode）。 ②半控型器件：通过控制信号只能控制其导通，不能控制其关断的电力电子器件称为半控型器件。 如：晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件等。 ③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的器件，称为全控型器件，又称自关断器件。 如：GTO、GTR、Power MOSFET、IGBT等。 第一章 电力电子器件 第一节 晶闸管的结构与工作原理 第二节 晶闸管的特性 第三节 晶闸管的主要参数 第四节 晶闸管的派生器件 第五节 其它新型电力电子器件 本章小结 第一节 晶闸管的结构与工作原理 第一节 晶闸管的结构与工作原理 第一节 晶闸管的结构与工作原理 一、晶闸管的外形、内部结构? 、电路符号 第一节 晶闸管的结构与工作原理 第一节 晶闸管的结构与工作原理 三、晶闸管的工作原理 第二节 晶闸管的特性 第二节 晶闸管的特性 第二节 晶闸管的特性 ?正向特性 √当IG=0时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。 √如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通 。 √随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 √如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。 第二节 晶闸管的特性 ?反向特性 √其伏安特性类似二极管的反向特性。 √晶闸管处于反向阻断状态时，只有极小的反向漏电流通过。 √当反向电压超过一定限度，到反向击穿电压后，外电路如无限制措施，则反向漏电流急剧增大，导致晶闸管发热损坏。 第二节 晶闸管的特性 1、开通过程 ?由于晶闸管内部的正反馈过程需要时间，再加上外电路电感的限制，晶闸管受到触发后，其阳极电流的增长不可能是瞬时的。 ?延迟时间td (0.5~1.5?s) 上升时间tr (0.5~3?s) 开通时间tgt=td+tr ?延迟时间随门极电流的增大而减小，上升时间除反映晶闸管本身特性外，还受到外电路电感的严重影响。提高阳极电压，延迟时间和上升时间都可显著缩短。 2、关断过程 ?由于外电路电感的存在，原处 于导通状态的晶闸管当外加电压突 然由正向变为反向时，其阳极电流 在衰减时必然也是有过渡过程的。 ?反向阻断恢复时间trr 正向阻断恢复时间tgr 关断时间tq=trr+tgr ?关断时间约几百微秒。 ?在正向阻断恢复时间内如果重 新对晶闸管施加正向电压，晶闸管 会重新正向导通，而不是受门极电 流控制而导通。 一、晶闸管的电压定额 二、晶闸管的电流定额 三、晶闸管的门极参数 四、晶闸管的动态参数 一、晶闸管的电压定额 ◆断态重复峰值电压UDRM ?是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。 ?国标规定断态重复峰值电压UDRM为断态不重复峰值电压（即断态最大瞬时电压）UDSM的90%。 ?断态不重复峰值电压应低于正向转折电压Ubo。 ◆反向重复峰值电压URRM ?是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。 ?规定反向重复峰值电压URRM为反向不重复峰值电压（即反向最大瞬态电压）URSM的90%。 ?反向不重复峰值电压应低于反向击穿电压。 三、晶闸管的门极参数 一、双向晶闸管 二、逆导晶闸管 三、快速晶闸管 四、光控晶闸管 一、双向晶闸管（Triode AC Switch——TRIAC或Bidirectional triode thyristor） 二、逆导晶闸管（ Reverse Cond