文档介绍：电力电子技术
摘要:本文回顾了电力电子技术的发展,阐述了电力电子技术发展的趋势,论述了现代电力电子的应用领域,以及三相整流技术的分析。
关键词:电力电子技术,应用,三相整流技术
0 引言
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1 电力电子器发展回顾
整流管是电力电子器件中结构最简单,应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型,快恢复型和肖特基型三大系列产品,电力整流管对改善各种电力电子电路的性能,降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始,其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础,在以后的十年间开发研制出双向,逆变、逆导、非对称晶闸管,至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。
,目前以达到9kV/,目前以达到9kV//6kA/1kHZ的水平,在当前各种自关断器件中GTO容量量最大,但其工作频率最低,但其在大功率电力牵引驱动中有明显的优势,因此它在中压、大客量领域中占有一席之地。70年代研制出GTR系列产品,/2kHZ, /100kHZ,它具有组成的电路灵活成熟,开关损耗小、开关时间短等特点,在中等容量、中等频率的电路中应用广泛,而作为高性能,大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT,因其具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,开关损耗低及工作频率高等特点,其有着广阔的发展前景。而IGCT是最近发展起来的新型器件,它是在GTO基础上发展起来的器件,称为集成门极换流晶闸管,也有人称之为发射极关断晶闸管,它的瞬时开关频率可达20kHZ,关断时间为1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,交流阻断电压6kV,,开关时间<2ks,导通压降3600A时,,开关频率>1000Hz。
2 电力电子器件发展趋势
电力半导体器件是电力电子应用技术的基础, 必须重视电力电子器件的发展。国际上电力半导体器件经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)和场控器件(IGBT和功率MOSFET)三个阶段。、电流1kA、工作频率在20kHz~50kHz的大功率IGBT,耐压600V、电流100A、工作频率达150kHz(硬开关)到300kHz(软开关)的高频化IGBT均已问世。
进入90年代,电力电子器件的研究和开发已进入大功率化、高频化、标准模块化、集成化和智能化时代。由于加工工艺的不断进步,各类电力电子器件的容量日益增大。从理论分析和实验证明电气产品的体积与重量的缩小与供电频