西安交通大学：《电力电子技术 Power Electronics》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 电力电子器件概述

PEREC 第1章 电力电子器件 11电力电子器件概述 12不可控器件—二极管 13半控型器件—晶闸管 14典型全控型器件 1.5其他新型电力电子器件 16电力电子器件的驱动 1.7电力电子器件的保护 18电力电子器件的串联和并联使用 本章小结及作业 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn

1-1 第1章 电力电子器件 1.1 电力电子器件概述 1.2 不可控器件——二极管 1.3 半控型器件——晶闸管 1.4 典型全控型器件 1.5 其他新型电力电子器件 1.6 电力电子器件的驱动 1.7 电力电子器件的保护 1.8 电力电子器件的串联和并联使用 本章小结及作业

P=第1章电力电子器件引言 电子技术的基础 电子器件:晶体管和集成电路 电力电子电路的基础 电力电子器件 ●本章主要内容: 概述电力电子器件的概念、恃点和分类等问题。 4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。 电力电子技术 http:/pel-course.xjtu.edu.cn

1-2 电子技术的基础 ——— 电子器件：晶体管和集成电路 电力电子电路的基础 ——— 电力电子器件 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。 第1章 电力电子器件·引言

Pe1.1电力电子器件概述 11.1电力电子器件的概念和特征 112应用电力电子器件的系统组成 11.3电力电子器件的分类 114本章内容和学习要点 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn 1-3

1-3 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 1.1.2 应用电力电子器件的系统组成 1.1.3 电力电子器件的分类 1.1.4 本章内容和学习要点 1.1 电力电子器件概述

Pe11.1电力电子器件的概念和特征 电力电子器件 )概念 电力电子器件( Power electronic device) 可直接用于主电路中,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)分类: 电真空器件(汞弧整流器、闸流管) 半导体器件(采用的主要材料硅) 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn

1-4 1）概念: 电力电子器件（Power Electronic Device） ——可直接用于主电路中，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）分类: 电真空器件 (汞弧整流器、闸流管) 半导体器件 (采用的主要材料硅）仍然 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 电力电子器件

Pe11.1电力电子器件的概念和特征 3)同处理信息的电子器件相比的一般特征: ●能处理电功率的能力,一般远大于处理信息的电子 器件。 电力电子器件一般都工作在开关状态。 ●电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。 电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件, 一般都要安装散热器 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn

1-5 能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子 器件。 电力电子器件一般都工作在开关状态。 电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。 电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件， 一般都要安装散热器。 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 3）同处理信息的电子器件相比的一般特征：

Pe11.1电力电子器件的概念和特征 电力电子器件的损耗 通态损耗 主要损耗断态损耗 开通损耗 开关损耗 关断损耗 中通态损耗是器件功率损耗的主要成因 中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 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn

1-6 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 1.1.1 电力电子器件的概念和特征 电力电子器件的损耗

Pe112应用电力电子器件系统组成 ●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。 在主电路 和控制电 路中附加 检测 些电路 控 电路 以保证电 力电子器 制 件和整个 保护 系统正常 控制电路电 电路 可靠运行 驱动 路 电路 6主电路 电气隔离 图1-1电力电子器件在实际应用中的系统组成 电力电子技术 http:/pel-course.xitu.edu.cn

1-7 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 L R 主电路 V1 V2 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 1.1.2 应用电力电子器件系统组成 电气隔离 控制电路

Pee1.13电力电子器件的分类 ●按照器件能够被控制的程度,分为以下三类 中半控型器件( Thyristor) —通过控制信号可以控制其导通而不能控制 其关断。 中全控型器件( GBTMOSFET) 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。 不可控器件 Power diode) 不能用控制信号来控制其通断,因此也就不 需要驱动电路。 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn

1-8 半控型器件（Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不能控制 其关断。 全控型器件（IGBT,MOSFET) ——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。 不可控器件(Power Diode) ——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不 需要驱动电路。 1.1.3 电力电子器件的分类 按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：

Pee1.13电力电子器件的分类 ●按照驱动电路信号的性质,分为两类: 中电流驱动型 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。 中电压驱动型 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。 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn 1-9

1-9 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。 1.1.3 电力电子器件的分类 按照驱动电路信号的性质，分为两类：

P114本章学习内容与学习要点 本章内容: 介绍各种器件的工作原理、基本特性、主要参数以 及选择和使用中应注意的一些问题 中集中讲述电力电子器件的驱动、保护和串、并联使 用这三个问题。 学习要点: 最重要的是掌握其基本特性。 掌握电力电子器件的型号命名法,以及其参数和特 性曲线的使用方法。 中可能会主电路的其它电路元件有特殊的要求。 电力电子技术 http:/pel-course.jtu.edu.cn 1-10

1-10 本章内容: 介绍各种器件的工作原理、基本特性、主要参数以 及选择和使用中应注意的一些问题。 集中讲述电力电子器件的驱动、保护和串、并联使 用这三个问题。 学习要点: 最重要的是掌握其基本特性。 掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特 性曲线的使用方法。 可能会主电路的其它电路元件有特殊的要求。 1.1.4 本章学习内容与学习要点