第1章电力电子器件第五讲ppt课件.ppt

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1、1.1、电力电子器件的基本模型1.2、电力二极管1.3、晶闸管1.4、可关断晶闸管1.5、电力晶体管1.6、电力场效应晶体管1.7、绝缘栅双极型晶体管1.8、其它新型电力电子器件1.9、电力电子器件的驱动与保护第1章、电力电子器件1.8.1静电感应晶体管1.8.2静电感应晶闸管1.8.3MOS控制晶闸管1.8.4集成门极换流晶闸管1.8.5功率模块与功率集成电路1.8、其它新型电力电子器件第1章1.8.3MOS控制晶闸管（MCT）MCT自20世纪80年代末问世，已生产出300A/2000V、1000A/1000V的器件；结构：是晶闸管SC

2、R和场效应管MOSFET复合而成的新型器件，其主导元件是SCR，控制元件是MOSFET；与IGBT一起竞争发展，但经过10多年的努力，其关键技术没有打的突破，电压和电流容量远未达到预期数值，未投入实际应用。而其竞争对手IGBT却进展飞速，目前从事MCT研究的人不多。特点：耐高电压、大电流、通态压降低、输入阻抗高、驱动功率小、开关速度高；第1章1.8、其它新型电力电子器件1.8.1静电感应晶体管1.8.2静电感应晶闸管1.8.3MOS控制晶闸管1.8.4集成门极换流晶闸管1.8.5功率模块与功率集成电路第1章1.8.1静电感应晶体管（SIT

3、）它是一种节型场效应晶体管。单极型多子导电的器件，具有输出功率大、输入阻抗高、开关特性好、热稳定性好、抗辐射能力强等优点；广泛用于高频感应加热设备(例如200kHz、200kW的高频感应加热电源)。并适用于高音质音频放大器、大功率中频广播发射机、电视发射机、差转机微波以及空间技术等领域。缺点：1.栅极不加信号时导通，加负偏压时关断，称为正常导通型器件，使用不方便，未流行开。2.通态电阻大，通态损耗也较大。第1章1.8.1静电感应晶体管1.8.2静电感应晶闸管1.8.3MOS控制晶闸管1.8.4集成门极换流晶闸管1.8.5功率模块与功率集成

4、电路1.8、其它新型电力电子器件第1章1.8.2静电感应晶闸管（SITH）SITH是两种载流子导电的双极型器件，具有电导调制效应，通态压降低，通流能力强；优点：与GTO相比，SITH的通态电阻小、通态压降低、开关速度快、损耗小、di/dt及du/dt耐量高等；应用：应用在直流调速系统，高频加热电源和开关电源等领域；缺点：正常导通型，也有正常关断型；电流关断增益小；制造工艺复杂，成本高；第1章1.8.1静电感应晶体管1.8.2静电感应晶闸管1.8.3MOS控制晶闸管1.8.4集成门极换流晶闸管1.8.5功率模块与功率集成电路1.8其它新型电

5、力电子器件第1章1.8.4MOS控制晶闸管（IGCT/GCT）IGCT：（IntegratedGate-CommutatedThyristor）也称GCT（Gate-CommutatedThyristor）集成门极换流晶闸管。20世纪90年代后期出现。结合了IGBT与GTO的优点，容量与GTO相当，开关速度快10倍，且可省去GTO庞大而复杂的缓冲电路，只不过所需的驱动功率仍很大；IGCT可望成为高功率高电压低频电力电子装置的优选功率器件之一。第1章1.8.1静电感应晶体管1.8.2静电感应晶闸管1.8.3MOS控制晶闸管1.8.4集成门极

6、换流晶闸管1.8.5功率模块与功率集成电路1.8、其它新型电力电子器件第1章1.8.5功率模块与功率集成电路20世纪80年代中后期开始，模块化趋势，将多个器件封装在一个模块中，称为功率模块。可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性。对工作频率高的电路，可大大减小线路电感(引线短)，从而简化对保护和缓冲电路的要求。将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上，称为功率集成电路（PowerIntegratedCircuit——PIC）。三大障碍：电绝缘（高低压）、热绝缘（器件发热对控制电路有影响），防电磁干扰（开关速

7、度快时）PIC（PowerIntegratedCircuit）：第1章类似功率集成电路的还有许多名称，但实际上各有侧重:高压集成电路（HighVoltageIC，简称HVIC，一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成）;智能功率集成电路（SmartPowerIC，简称SPIC，一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成）;智能功率模块（IntelligentPowerModule，简称IPM，专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能IGBT）。1.8.5功率模块与功率集成电路第1章1.1、电力电子器件的

8、基本模型1.2、电力二极管1.3、晶闸管1.4、可关断晶闸管1.5、电力晶体管1.6、电力场效应晶体管1.7、绝缘栅双极型晶体管1.8、其它新型电力电子器件1.9、电力电子器件的驱动与保护第1