文档介绍：第二章电力电子器件
电子技术的基础
———电子器件:晶体管和集成电路
电力电子电路的基础
———电力电子器件
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本章主要内容
电力电子器件的概念,特点和分类
常用电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的问题
电力二极管晶闸管全控型器件
了解各种器件的结构和工作原理
重点掌握各种器件的动态特性、主要参数以及如何
选择
参考书:电力电子变换和控制技术第二版(陈坚著)
高等教育出版社
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电力电子器件概述
电力电子器件的概念和特征
应用电力电子器件的系统组成
电力电子器件的分类
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电力电子器件概述
1)概念
电力电子器件:
——用于处理电能的主电路中实现电能的变换或控制的器件。
主电路
——电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路
2)分类
电真空器件(***弧整流器、闸流管)
半导体器件
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电力电子器件的特征
电力电子器件直接用于处理电能,有特征:
处理功率能力远大于处理信息类器件处理功率的能力,可从毫瓦级到兆瓦级;
工作在开关状态——处理功率大,减小本身的损耗;
需信息电子电路控制,中间加驱动放大电路;
器件损耗大,器件设计和封装方面必须考虑散热,工作时还必须考虑散热器。
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理想电力电子开关
开关处于关断状态Off-state时能承受高的端电压,并且漏电流为零。
开关处于导通状态On-state时能流过大电流,且端电压(导通压降)为零。
导通、关断切换时所需开关时间为零。
小信号也能导通、关断,对信号的延迟时间为零。
反复开关不老化。
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电力电子器件的损耗
通态损耗是器件功率损耗的主要成因。
器件开关频率较高时,开关损耗可能成为器件功率损耗的主要因素。
主要损耗
通态损耗
断态损耗
开关损耗
关断损耗
开通损耗
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应用电力电子器件的系统组成
电力电子系统:由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
电力电子器件在实际应用中的系统组成
在主电路和控制电路中附加一些电路,以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行
控
制
电
路
检测
电路
驱动
电路
R
L
主电路
V
1
V
2
保护电路
电气隔离
控制电路
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电力电子器件的分类
按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:
不可控器件
——不能用控制信号控制其通断,因此也就不需要驱动电路。
半控型器件
——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断
全控型器件(IGBT,MOSFET)
——可以通过控制信号即可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。
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不可控器件
不能用控制信号来控制通断,不需驱动电路。
两个端子,器件通断由它在主电路中承受的电压和电流决定。
单向导电。
典型器件:功率二极管
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