电力电子器件原理.pptxVIP

2.3晶闸管（SCR）February,2004北京交通大学电气工程学院2-1名称晶闸管

（Thyristor）可控硅

（SCR）外形与符号

February,2004北京交通大学电气工程学院2-2SCR的工作原理

SCR的导通和关断条件February,2004北京交通大学电气工程学院2-3STEP1STEP2STEP3STEP4当SCR承受反向阳极电压时，不论门极承受何种电压，SCR均处于阻断状态。当SCR承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下，SCR才能导通。SCR在导通时，只要仍然承受一定正向阳极电压，不论门极电压如何，SCR仍能导通。SCR在导通情况下，当主电路电流减少到一定程度时，SCR恢复为阻断。

SCR的特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-4SCR的伏安特性VRSM:反向不重复峰值电压VBO：转折电压IH：维持电流门极的伏安特性

调试如图所示晶闸管电路，在断开Rd测量输出电压Vd是否正确可调时，发现电压表V读数不正常，接上Rd后一切正常，为什么？（触发脉冲始终正常工作）课堂思考（一）

SCR的主要参数February,2004北京交通大学电气工程学院2-6通态平均电流ITA

课堂思考（二）February,2004北京交通大学电气工程学院2-7通过SCR的电流波形

如图所示，Im＝300A

试选取SCR的ITA解：电流有效值

晶闸管家族的其它器件February,2004北京交通大学电气工程学院2-8快速晶闸管（KK、FSCR）逆导型晶闸管（ReverseConductingThyristor）RCT

晶闸管家族的其它器件（续）February,2004北京交通大学电气工程学院2-9双向晶闸管（Bi-directionalThyristor）TRIAC

2.4可关断晶闸管（GTO）名称GateTurnoffThyristor，简称GTO符号

GTO的关断原理February,2004北京交通大学电气工程学院2-11GTO处于临界导通状态集电极电流IC1占总电流的比例较小关断增益

GTO的阳极伏安特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-12逆阻型逆导型

GTO的开通特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-13ton:开通时间td:延迟时间tr:上升时间ton=td+tr

GTO的关断特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-14toff:关断时间ts:存储时间tf:下降时间tt:尾部时间toff=ts+tf+（tt）

GTO的主要参数February,2004北京交通大学电气工程学院2-15阳极电流上升率di/dt06误触发04可关断峰值电流ITGQM01过热03阳极电压上升率dv/dt静态dv/dt动态dv/dt05关断时的阳极尖峰电压VPVP过大可能引起02

2.5电力晶体管（GTR/BJT）名称巨型晶体管（GiantTransistor）电力晶体管符号特点（双极型器件）饱和压降低开关时间较短安全工作区宽

2.6功率MOSFETFebruary,2004北京交通大学电气工程学院2-17名称又称功率MOSFET或电力场效应晶体管1分类P沟道增强型N沟道耗尽型2符号3{4{5

电力MOSFET的特点February,2004北京交通大学电气工程学院2-18单极型器件优点开关速度很快，工作频率很高;电流增益大，驱动功率小;正的电阻温度特性，易并联均流。缺点通态电阻较大，通态损耗相应也大；单管容量难以提高，只适合小功率。

电力MOSFET的转移特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-19VGS（th）

开启电压=dID/dVGSID=f（VGS）ID较大时，ID

与VGS间的关

系近似线性。跨导GFS

电力MOSFET的输出特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-20logo（Ⅰ）截止区（Ⅱ）饱和区（Ⅲ）非饱和区（Ⅳ）雪崩区

2.7绝缘栅双极晶体管（IGBT）符号工作原理由MOSFET和

GTR复合而成等效电路如右

IGBT的伏安特性February,2004北京交通大学电气工程学院2-22伏安特性示意图

IGBT的擎住效应February,2004北京交通大学电气工程学院2-23使漏极电流

不超过IDM减小重加dvd