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文档介绍

文档介绍:电力电子器件概述
电力电子器件的概念和特征
电力电子器件的基本类型
电力电子器件的模块化与集成化
电力电子器件的应用领域
第一页,共100页。
电力电子器件的概念和特征

主电路(Power Circuit) 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。
电力电子器件(Power Electronic Device) 直接用于处理电能的主电路中,以开关方式实现电能的变换或控制的电子器件。
第二页,共100页。
电力电子器件是功率半导体器件。
1)电力电子器件所能处理电功率的大小,是其最重要的
参数。其处理电功率的能力一般远大于处理信息的电
子器件。
2)电力电子器件因处理电功率较大,为了减小本身的损
耗、提高效率,一般都工作在开关状态。
3)电力电子器件在实际应用中往往由信息电子电路来控
制。信息电子电路是电力电子器件的驱动电路。
4)电力电子器件尽管工作在开关状态,但是自身的功率
损耗通常仍远大于信息电子器件,为了保证不至于因
损耗散发的热量导致器件温度过高而损坏,不仅在器
件封装上考虑散热设计,而且在其工作时一般都还需
要设计安装散热器。
2 .特征
第三页,共100页。
电力电子器件的基本类型

半控型器件
全控型器件
通过控制信号可控制
其导通而不能控制其关断

晶闸管
及其派生器件
关 断







通过控制信号即可控制
其导通又能控制其关断

绝缘栅双极晶体管
电力场效应晶体管
门极可关断晶闸管
自关断器件
门极可关断晶闸管
处理兆瓦级
大功率电能
第四页,共100页。
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




通 断




只有两个端子
2. 按照驱动电路加在电力电子器件上驱动信号的性质
电流驱动型
电压驱动型



通 断








电压信号






第五页,共100页。

单极型器件
由一种载流子参与导电的器件
双极型器件
由电子和空穴两种载流子参与导电的器件
复合型器件
单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件
第六页,共100页。
电力电子器件的模块化与集成化
电力电子器件 最初是单管结构、分立器件
电力电子设备 电力电子器件及其散热器、驱动、保护等电路
结构松散、体积大、可靠性差、成本高
电力电子器件的模块化与集成化 结构紧凑、体积小、可靠性高、成本低
第七页,共100页。
功率模块
由若干功率开关器件与快速二极管组合而成
单片集成式模块
功率器件、驱动、保护等电路集成于一个硅片
智能功率模块
将具有驱动、自保护、自诊断功能的集成芯片
再度与电力电子器件集成
第八页,共100页。
表1-1 电力电子器件
类 型
名称
中文名称
英文名称
分立
器件
不可控器件
电力二极管
Power Diode
半控型器件
晶闸管(可控硅)
Thyristor (SCR)





电流控制器件
电力晶体管(双极型晶体管)
GTR (BJT)
门极可关断晶闸管
GTO
电压控制器件
电力场效应晶体管
Power MOSFET
绝缘栅双极型晶体管
IGBT
场控晶闸管
MCT
静电感应晶体管
SIT
静电感应晶闸管
SITH
集成模块
功率模块
Power Module
单片集成模块
System on a Chip
智能功率模块
IPM
第九页,共100页。
电力电子器件概述
电力电子器件的概念和特征
电力电子器件的基本类型
电力电子器件的模块化与集成化
电力电子器件的应用领域
第十页,共100页。

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