文档介绍：第2章电力电子器件
电力电子器件概述
不可控器件——电力二极管
半控型器件——晶闸管
典型全控型器件
其他新型电力电子器件
电力电子器件的驱动要求
电力电子器件的串并联技术
本章小结
功率 MOSFET
晶闸管/GTO
IGBT 模块和水冷式散热器
贴片式二极管
IGBT Wafer
3300 V 1200 A IGBT module
19*14* cm^3
IGBT and Diodes in the power module
15*10 cm^2
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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
本章内容和学****要点
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电力电子器件的概念和特征
■电力电子器件的概念
◆电力电子器件(Power Electronic Device)是指可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。
☞主电路:在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。
☞广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类,目前往往专指电力半导体器件。
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电力电子器件的概念和特征
■电力电子器件的特征
◆所能处理电功率的大小,也就是其承受电压和电流的能力,是其最重要的参数,一般都远大于处理信息的电子器件。
◆为了减小本身的损耗,提高效率,一般都工作在开关状态。
◆由信息电子电路来控制,而且需要驱动电路。
◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件,在其工作时一般都需要安装散热器。
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电力电子器件的概念和特征
☞通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。
☞当器件的开关频率较高时,开关损耗会随之增
大而可能成为器件功率损耗的主要因素。
通态损耗
断态损耗
开关损耗
开通损耗
关断损耗
☞电力电子器件的功率损耗
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应用电力电子器件的系统组成
■电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路、驱动
电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
电气隔离
电力电子器件在实际应用中的系统组成
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电力电子器件的分类
■按照能够被控制电路信号所控制的程度
◆半控型器件
☞主要是指晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。
☞器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
◆全控型器件
☞目前最常用的是 IGBT和Power MOSFET。
☞通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。
◆不可控器件
☞电力二极管(Power Diode)
☞不能用控制信号来控制其通断。
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电力电子器件的分类
电流方向
不可控器件
控制导通(半控)
控制导通与关断(全控)
单向流动
双向流动
二极管
晶闸管
Triac*
晶体管Transistor
MOSFET
GTO
IGBT
模块
Triac: Triode for Alternating Current, 三端双向可控硅开关元件