《电力电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 电力电子器件

第2章电力电子器件 2.2不可控器件电力二极管呤电子器件的概/ 电力 21电力电子器件概述 点和分类等 23半控型器件晶闸管 各种常用电力电子 器件的工作原理、 24典型全控型器件 基本特性、主要参 25其他新型电力电子器件 数以及选择和使用 中应注意的一些问 题

第2章 电力电子器件 2.1 电力电子器件概述 2.2 不可控器件——电力二极管 2.3 半控型器件——晶闸管 2.4 典型全控型器件 2.5 其他新型电力电子器件 ❖电力电子器件的概 念、特点和分类等 问题。 ❖各种常用电力电子 器件的工作原理、 基本特性、主要参 数以及选择和使用 中应注意的一些问 题

21电力电子器件的概述 21.1电力电子器件的概念和特征 212应用电力电子器件的系统组成 213电力电子器件的分类

2.1.1 电力电子器件的概念和特征 2.1.2 应用电力电子器件的系统组成 2.1.3 电力电子器件的分类 2.1 电力电子器件的概述

211电力电子器件的概念和特征 、概念 >电力电子器件( power electronic device)—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( 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（power electronic device）——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（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。 2.1.1 电力电子器件的概念和特征 1、概念：

2、同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的一 般特征: ①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要 的参数。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态 ③实用中,电力电子器件往往需要由信息申子电路来控制

2、同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一 般特征： ①能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要 的参数。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态。 ③实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制

电涌态损耗:导通时器件上有一定的通态压降 力 电子器件主要损耗 断态损耗:阻断时器件上有微小的断态漏电流流过 开通损耗:在器件开通的转换过程中 开关损耗 产生的损耗 关断损耗:在器件关断的转换过程中 产生的损耗

电 力 电 子 器 件 主 要 损 耗 通态损耗：导通时器件上有一定的通态压降 断态损耗： 阻断时器件上有微小的断态漏电流流过 开关损耗： 开通损耗：在器件开通的转换过程中 产生的损耗 关断损耗：在器件关断的转换过程中 产生的损耗

212应用电力电子器件的系统组成 >电力电子系统: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。 控 检测 电路 制 L 电 驱动 路 电路 主电路

➢电力电子系统：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。 2.1.2 应用电力电子器件的系统组成 控 制 电 路 检测 电路 驱动 电路 L R 主电路 V1 V2

213电力电子器件的分类 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: 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。 2)全控型器件 绝缘栅 ted-Gate bip ranis GBT) 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。 3)不可控器件 二极 只不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱流决 宗动电路

➢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： 2.1.3 电力电子器件的分类 • 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） 3) 不可控器件 • 电力二极管（PowerDiode） • 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 2) 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。 1) 半控型器件

按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的 性质,分为两类: 1)电流驱动型 通过从控制端注入或者抽出电流来实现 导通或者关断的控制 )电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的 电压信号就可实现导通或者关断的控制 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情 况分为三类 1)单极型器件 由一种载流子参与导电的器件 2)双极型器件一由电子和空穴两种载流子参与导电的器件 3)复合型器件 由单极型器件和双极型器件集成混合而成 的器件

➢ 按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的 性质，分为两类： 2) 电压驱动型 通过从控制端注入或者抽出电流来实现 导通或者关断的控制 1) 电流驱动型 仅通过在控制端和公共端之间施加一定的 电压信号就可实现导通或者关断的控制 ➢ 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情 况分为三类： 2) 双极型器件 3) 复合型器件 1) 单极型器件 由一种载流子参与导电的器件 由电子和空穴两种载流子参与导电的器件 由单极型器件和双极型器件集成混合而成 的器件

22不可控器件电力二极管 223电力二极管的主要参数 224电力二极管的主要类型及典型应用

2.2.3 电力二极管的主要参数 2.2.4 电力二极管的主要类型及典型应用 2.2 不可控器件—电力二极管

223电力二极管的主要参数 1.正向平均电流Ay 额定电流在指定的管壳温度(简称壳温,用T表示)和 散热条件下,其允许流过的最大工频正弦半电流的平均值 2正向压降UF >指电力二极管在指定温度下,流过某一指定的稳态正向电 流时对应的正向压降

1. 正向平均电流IF(AV) 额定电流——在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和 散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 2.2.3 电力二极管的主要参数 2. 正向压降UF ➢ 指电力二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电 流时对应的正向压降