电力电子器件lj ppt课件.ppt

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1、22012年10月25日12.1电力电子器件概述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2.5其他新型电力电子器件2.6功率集成电路与集成电力电子模块第2章电力电子器件2一、电力电子器件的概念和特征2.1电力电子器件概述1.概念主电路（PowerCircuit）：电力电子器件（PowerElectronicDevice)：直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。在电气设备或电力系统中，直接承担电能的变化或控制任务的电路。31）处理电功率的能力>>信息电子器件。2

2、）一般工作在开关状态。3）一般由信息电子电路驱动。4）功率损耗>>信息电子器件。电力电子器件是大功率半导体器件2.1电力电子器件概述一、电力电子器件的概念和特征2.特征4电力电子器件理想模型有三个电极。1和2代表开关的两个主电极，3是控制开关通断的控制极。只有两种工作状态——“通态”和“断态”。通态时其电阻为零，相当于开关闭合；断态时其电阻无穷大，相当于开关断开。开通及关断时间为零。2.1电力电子器件概述一、电力电子器件的概念和特征2.特征5如何考查电力电子器件？导通压降(损耗)运行频率(开通时间/关断时间)器件容量

3、(电能处理、变换的能力)可靠性耐冲能力2.1电力电子器件概述一、电力电子器件的概念和特征2.特征6导通主电路中电力电子器件关断控制电路信息电子电路组成控制电路主电路电力电子系统通过驱动电路控制控制电路检测驱动RL主电路V1V2驱动电路检测保护电路2.1电力电子器件概述二、应用电力电子器件的系统组成7不能用控制信号控制其通断，不需要驱动电路电力二极管不控型器件主电路｛通断电流电压只有两个端子结构简单、工作可靠。2.1电力电子器件概述三、电力电子器件的分类1.控制方式8半控型器件通过控制信号可控制其导通但不能控制其关断｛

4、晶闸管及其派生器件关断主电路电流电压反应快、可靠性高、寿命长、功率大、价格低，且具有节能的特点。2.1电力电子器件概述三、电力电子器件的分类1.控制方式9全控型器件绝缘栅双极晶体管电力场效应晶体管电力晶体管通过控制信号既可控制其导通又能控制其关断｛自关断器件门极可关断晶闸管驱动电路通断电流电压具有集成化、高频化、多功能化的特点，应用很广。2.1电力电子器件概述三、电力电子器件的分类1.控制方式10通断电流驱动型电压驱动型控制端注入电流抽出电流电压信号公共端控制端2.1电力电子器件概述三、电力电子器件的分类2.驱动信号

5、的性质11单极型器件只有一种载流子（多数载流子）参与导电。双极型器件电子和空穴两种载流子同时参与导电。复合型器件单极型器件和双极型器件集成混合而成。2.1电力电子器件概述三、电力电子器件的分类3.导电方式122.1电力电子器件概述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2.5其他新型电力电子器件2.6功率集成电路与集成电力电子模块第2章电力电子器件132.3半控器件—晶闸管（SCR）2.3.1晶闸管的结构与工作原理2.3.2晶闸管的基本特性2.3.3晶闸管的主要参数2.3.4晶闸管

6、的派生器件14晶闸管的结构与工作原理外形：螺栓型平板型1.结构和符号AGKP1N1P2N2J1J2J3阳极阴极门极15常用晶闸管的结构螺栓型晶闸管晶闸管模块平板型晶闸管16螺栓型返回平板型常用晶闸管的结构17SL16螺栓型散热器模块散热器SS11型水冷散热器SF11型风冷散热器常用晶闸管的散热器18实验电路晶闸管的结构与工作原理2.导通和关断条件AKGEAEGRAA+-19实验电路晶闸管的结构与工作原理AKGEAEGRAA+-增大电阻RA或减小电源EA2.导通和关断条件20实验电路晶闸管的结构与工作原理AKGEAEG

7、RAA+-2.导通和关断条件21导通条件：阳极与阴极之间加正向电压，同时门极与阴极之间也加正向电压。关断条件：阳极电流IA小于维持电流IH晶闸管的结构与工作原理实验结论实现方法：1）减小阳极电源电压或增大阳极回路电阻；2）将阳极电源反向。2.导通和关断条件22实质——正反馈过程产生注入门极的触发电流IG的电路触发门极触发电路对晶闸管的驱动晶闸管的结构与工作原理IGIB2IC2=IB1IC1电流驱动型IGSEGREAIc2Ic1IKIAAGNPNPNPKV1V2P1AGKN1P2P2N1N2IB2IB1晶闸管导通3.工

8、作原理23实质——正反馈过程产生注入门极的触发电流IG的电路触发门极触发电路对晶闸管的驱动晶闸管的结构与工作原理IGIB2IC2=IB1IC1电流驱动型IGSEGREAIc2Ic1IKIAAGNPNPNPKV1V2IB2IB1晶闸管导通3.工作原理GKP2N1N2P1AN1P2N1P2P1AGKN1P2P2N1N2244.晶闸管的基本特点：晶闸