电力电子第一章电力电子器件.ppt

1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性1）开通过程①延迟时间：?1+?2向1逼近的过程，晶闸管电流不大，主要电子、空穴向J2移动的渡越时间；②影响延迟时间的因素：触发脉冲的前沿陡度和幅值；第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性1）开通过程③上升时间：J2靠近门极的区域开始导通⑤扩展时间：J2导通区由门极横向扩展⑥开通时间：tgt=td+tr④影响上升时间的因素：回路阻抗第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性2）关断过程①强迫关断：阳极阴极间施加反压完成关断；②在反向电压和电路电感的作用下电流衰减③与二极管类似，电流过零后体内大量的非平衡载流子需靠反向电流抽取；第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性2）关断过程④电流到达反向最大值后，迅速衰减，J1、J3恢复反向阻断能力，trr反向恢复时间；⑤J2结电子需要较长的时间进行复合，tgr正向阻断时间；⑥关断时间：tq=trr+tgr第33页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性2）关断过程⑦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;⑧实际应用中，应对晶闸管施加足够长时间的反向电压，使晶闸管充分恢复其对正向电压的阻断能力，电路才能可靠工作第34页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.2晶闸管的基本特性动态特性反映晶闸管在开通与关断过程中表现出来的特性2）关断过程⑨影响关断时间的因素：从应用电路设计看，有结温，反向恢复电流下降率，反向电压及再加的du/dt等。以结温和反向电压对关断时间影响最大，结温越高，关断时间越长，反向电压增高，关断时间缩短。第35页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.3晶闸管的主要参数第36页，共45页，星期日，2025年，2月5日电压定额注意：晶闸管正向既可处于阻断状态又可处于导通状态。断态重复峰值电压UDRM——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（国标规定重复频率50Hz，持续时间不超过10ms,UDRM=90%UDSMUbo)。反向重复峰值电压URRM——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(国标中有类似规定）。通态（峰值）电压UTM——晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。额定电压UN＝Min（UDRM，URRM），选用时，要留有一定安全裕量，一般取UN＝（2～3）晶闸管所承受峰值电压1.3.3晶闸管的主要参数第37页，共45页，星期日，2025年，2月5日电流定额通态平均电流IT(AV)：晶闸管在环境温度为40?C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值→额定电流使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管应留一定的裕量，一般取1.5～2倍1.3.3晶闸管的主要参数第38页，共45页，星期日，2025年，2月5日维持电流IH晶闸管触发导通以后，在室温和门极开路条件下，使晶闸管维持导通所必需的最小电流一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH越小3）擎住电流IL晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2～4倍4）浪涌电流ITSM指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复最大正向过载电流1.3.3晶闸管的主要参数第39页，共45页，星期日，2025年，2月5日动态参数除开通时间tgt和关断时间tq外，还有：断态电压临界上升率du/dt（防止位移电流致使其导通）指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率通态电流临界上升率di/dt（考虑导通时的扩展时间）指在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率1.3.3晶闸管的主要参数第40页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.3.3晶闸管的主要参数第41页，共45页，星期日，2025年，2月5日快速