电力电子技术知识点讲义电力电子器件

  (2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。

  (2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。

  (4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。

  (1)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的电力电子器件。如SCR晶闸管。

  (2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。

  (3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。如电力二极管。

  (1)电流型器件:通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如SCR、GTO、GTR。

  (2)电压型器件:通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如MOSFET、IGBT。

  (2)双极型器件:由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。如SCR、GTO、GTR。

  (3)复合型器件:有单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。如IGBT。

  将器件N1、P2半导体取倾斜截面,则晶闸管变成V1-PNP和V2-NPN两个晶体管。

  (1)当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。

  (2)当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。

  (3)晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用,不论门极触发电流是否还存在,晶闸管都保持导通。

  (4)若要使已导通的晶闸管关断,只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。

  (1)GTO与普通晶闸管的相同点:是PNPN四层半导体结构,外部引出阳极、阴极和门极。

  (2)GTO与普通晶闸管的不同点:GTO是一种多元的功率集成器件,其内部包含数十个甚至数百个供阳极的小GTO元,这些GTO元的阴极和门极在器件内部并联在一起,正是这种特殊结构才能实现门极关断作用。

  (1)当GTO承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。

  (2)当GTO承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。

  (3)GTO导通后,若门极施加反向驱动电流,则GTO关断,也即可以通过门极电流控制GTO导通和关断。

  (1)电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的,因此它是电压型器件。

  (3)当Ugs大于某一电压值Ut时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,从而使P型半导体反型成N型半导体,形成反型层。

  (1)GTR和GTO是双极型电流驱动器件,其优点是通流能力强,耐压及耐电流等级高,但不足是开关速度低,所需驱动功率大,驱动电路复杂。

  (2)电力MOSFET是单极型电压驱动器件,其优点是开关速度快、所需驱动功率小,驱动电路简单。

  (4)绝缘栅双极晶体管IGBT是一种复合型器件,由GTR和MOSFET两个器件复合而成,具有GTR和MOSFET两者的优点,具有良好的特性。

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