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——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
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信息电子技术的基础
———信息电子器件.
电力电子电路的基础
——— 电力电子器件.
第2章 电力电子器件·引言
本章主要内容:
概述电力电子器件的概念、特点和分类等问题。
介绍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问题。
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电力电子开关器件:一般专指以开关方式工作的电力半导体器件,它被直接应用在电力系统或电力设备的主电路中,实现电能的变换和控制任务。
教学要求
;
。
第2章 电力电子器件·引言
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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
电力电子器件概述
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电力电子器件的概念和特征
1)概念:
电力电子器件(Power Electronic Device)
——功率半导体开关器件,在主电路中通过控制其开关状态,能实现电能变换和控制的电子器件。
主电路(Main Power Circuit)
——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。
电力电子器件
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电力电子器件的概念和特征
图1-0 电力电子器件的理想开关模型
2)电力电子器件基本模型
它有三个电极:其中A和B代表开关的两个主电极,K是控制开关通断的控制极;
它只工作在“通态”和“断态”两种情况:通态时其电阻为零,断态时其电阻无穷大。
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电力电子器件一般都工作在开关状态。
主要进行电功率的处理,其能力一般远大于信息电子器件。
电力电子器件往往需要由信息电子电路来驱动控制。
电力电子器件功率损耗较大,远大于信息电子器件,一般都要安装散热器。
电力电子器件的概念和特征
3)电力电子器件基本特征(由模型分析出):
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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
电力电子器件的概念和特征
电力电子器件的损耗
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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。
图1-1 电力电子器件在实际应用中的系统组成
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
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
应用电力电子器件系统组成
电气隔离
控制电路
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按照器件能够被控制电路信号所控制的程度,分为以下三类:
半控型器件
绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar Transistor——IGBT)
电力场效应晶体管(电力MOSFET)
门极可关断晶闸管(GTO)
不可控器件
电力二极管(Power Diode)
只有两个端子,器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电 流决定的。
通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。
晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件
器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定
全控型器件
通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。
不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。
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