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第2 章 电力电子器件
(I)
丘东元
目 录
2.2 不可控器件——电力二极管
2.3 半控型器件——晶闸管
2.4 典型全控型器件——门极可关断晶闸管
2
2.2 不可控器件 — 电力二极管
电力二极管 （Power Diode ）自20世纪50年代初期就获
得应用 ，但其结构和原理简单 ，工作可靠 ，直到现在
电力二极管仍然大量应用于许多电气设备当中。
开通和关断速度很快的快恢复二极管和肖特基二极管 ，
分别在中、高频整流和逆变 ，以及低压高频整流的场
合得到大量应用。
3
2.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样；
以半导体PN结为基础 ，实际上是由一个面积较大的PN
结和两端引线以及封装组成。
从外形上看，可以有螺栓型、平板型等多种封装。
A K
A K
P N
I
J
K a) 外形
b)
b) 结构
A K
A
c) 电气图形符号
a) c)
4
2.2.1 PN结与电力二极管的工作原理
扩散运动与漂移运动形成空间电荷
内电场 区 （耗尽层、阻挡层或势垒区 ）
- - - - + + + +
。 。 。 · · · PN结的正向导通状态
- - - - + + + +
。 。 。 · · · 外加电场与PN结自建电场方向
- - - - + + + +
。 。 。 · · · 相反
- - - - + + + +
。 。 。 · · · PN结在正向电流较大时压降仍
- - - - + + + +
。 。 。 · · · 然很低 ，维持在1V左右
P型区 空间电荷区 N 型区 正向偏置的PN结表现为低阻态
PN结的形成
外加电场
5
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