【正文】 電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓 2~3倍 。 電力二極管的主要類型 2) 快恢復(fù)二極管 （可低于 50ns ） 3) 肖特基二極管 (10~40ns) 以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管 （ Schottky Barrier Diode ——SBD） 。 電力二極管的主要參數(shù) 3） 反向重復(fù)峰值電壓 URRM 4）反向恢復(fù)時(shí)間 trr trr= td+ tf 5）最高工作結(jié)溫 TJM TJM是指在 PN結(jié)不致?lián)p壞的前提下所能承受的最高平均溫度。 PN結(jié)與電力二極管的工作原理 PN結(jié)的狀態(tài) 115 電力二極管的基本特性 1) 靜態(tài)特性 電力二極管的伏安特性 I O I F U TO U F U 116 2) 動(dòng)態(tài)特性 b) U FP u i i F u F t fr t 0 2V 電力二極管的動(dòng)態(tài)過(guò)程波形 a) 正向偏臵轉(zhuǎn)換為反向偏臵 b) 零偏臵轉(zhuǎn)換為正向偏臵 t a) F U F t F t 0 t rr t d t f t 1 t 2 U R U RP I RP d i F d t i R d t i 關(guān)斷過(guò)程 開(kāi)通過(guò)程 電力二極管的基本特性 117 U FP u i i F u F t fr t 0 2V 開(kāi)通過(guò)程 電力二極管的基本特性 I F U F t F t 0 t rr t d t f t 1 t 2 t U R U RP I RP d i F d t d i R d t 關(guān)斷過(guò)程 延遲時(shí)間： td= t1 t0, 電流下降時(shí)間： tf= t2 t1 反向恢復(fù)時(shí)間： trr= td+ tf 恢復(fù)特性的軟度：下降時(shí)間與延遲時(shí)間 的比值 tf /td，或稱恢復(fù)系數(shù)，用 Sr表示。 掌握電力電子器件的型號(hào) 命名法 ，以及其 參數(shù)和特性曲線的使用方法 。 電壓驅(qū)動(dòng)型 —— 僅通過(guò)在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。 電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成 控 制 電 路 檢測(cè) 電路 驅(qū)動(dòng) 電路 R L 主電路 V 1 V 2 保護(hù)電路 在主電路和控制電路中附加一些電路，以保證電力電子器件和整個(gè)系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行 應(yīng)用電力電子器件系統(tǒng)組成 電氣隔離 控制電路 18 半控型器件（ Thyristor） —— 通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。 電力電子器件自身的功率損耗遠(yuǎn)大于信息電子器件，一般都要安裝散熱器。 主電路（ Main Power Circuit） —— 電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路。11 第 1章 電力電子器件 電力電子器件概述 不可控器件 —— 二極管 半控型器件 —— 晶閘管 典型全控型器件 其他新型電力電子器件 電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 電力電子器件的保護(hù) 電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用 本章小結(jié)及作業(yè) 12 電子技術(shù)的基礎(chǔ) ——— 電子器件：晶體管和集成電路 電力電子電路的基礎(chǔ) ——— 電力電子器件 本章主要內(nèi)容： 概述電力電子器件的 概念 、 特點(diǎn) 和 分類 等問(wèn)題。引言 13 電力電子器件的概念和特征 應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成 電力電子器件的分類 本章內(nèi)容和學(xué)習(xí)要點(diǎn) 電力電子器件概述 14 1）概念 電力電子器件 （ Power Electronic Device） —— 可直接用于主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。 電力電子器件往往需要由信息電子電路來(lái)控制。 主要損耗 通態(tài)損耗 斷態(tài)損耗 開(kāi)關(guān)損耗 關(guān)斷損耗 開(kāi)通損耗 電力電子器件的概念和特征 電力電子器件的損耗 17 電力電子系統(tǒng) ：由 控制電路 、 驅(qū)動(dòng)電路 、 保護(hù)電路 和以電力電子器件為核心的 主電路 組成。 電力電子器件的分類 按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類： 19 電流驅(qū)動(dòng)型 —— 通過(guò)從控制端注入或者抽出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者 關(guān)斷的控制。 學(xué)習(xí)要點(diǎn) : 最重要的是掌握其 基本特性 。引言 整流二極管及模塊 113 電力二極管的外形、結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào) a) 外形 b) 結(jié)構(gòu) c) 電氣圖形符號(hào) PN結(jié)與電力二極管的工作原理 A K A K a) I K A P N J b) c) A K 114 狀態(tài)參數(shù) 正向?qū)? 反向截止 反向擊穿 電流 正向大 幾乎為零 反向大 電壓 維持 1V 反向大 反向大 阻態(tài) 低阻態(tài) 高阻態(tài) —— ? 二極管的基本原理就在于 PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃@一主要特征 。 119 對(duì)電力二極管所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓 。 120 1) 普通二極管 （ 高 于 5μs ） 按照正向壓降 、 反向耐壓 、 反向漏電流等性能 ，特別是反向恢復(fù)特性的不同介紹 。 通常取晶閘管的UDRM和 URRM中較小的標(biāo)值作為該器件的 額定電壓 。 128 晶閘管的主要參數(shù) 通態(tài)平均電流 IT(AV） —— 在環(huán)境溫度為 40?C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結(jié)溫不超過(guò)額定結(jié)溫時(shí)所允許流過(guò)的 最大工頻正弦半波電流的平均值 。 擎住電流 IL —— 晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后，能維持導(dǎo)通所需的最小電流。 — 如果電流上升太快 ， 可能造成局部過(guò)熱而使晶閘管損壞 。 1） 快速晶閘管 （ Fast Switching Thyristor—— FST) 開(kāi)關(guān)時(shí)間以及 du/dt和 di/dt耐量都有明顯改善。 131 晶閘管的派生器件 2） 雙向晶閘管 （ Triode AC Switch—— TRIAC或 Bidirectional triode thyristor） 雙向晶閘管的電氣圖形符號(hào)和伏安特性 a) 電氣圖形符號(hào) b) 伏安特性 O I G b) I U = 0 a) G T 1 T 2 132 晶閘管的派生器件 3) 逆導(dǎo)晶閘管 （ Reverse Conducting Thyristor—— RCT） a) K G A b) U O I I G = 0 逆導(dǎo)晶閘管的電氣圖形符號(hào)和伏安特性 a) 電氣圖形符號(hào) b) 伏安特性 133 晶閘管的派生器件 4) 光控晶閘管 （ Light Triggered Thyristor—— LTT） A G K a) b) 光強(qiáng)度 弱 強(qiáng) AK O U I A 光控晶閘管的電氣圖形符號(hào)和伏安特性 a) 電氣圖形符號(hào) b) 伏安特性 134 典型全控型器件 門極可關(guān)斷晶閘管 電力晶體管 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 絕緣柵雙極晶體管 135 典型全控型器件 1） GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理 138 門極可關(guān)斷晶閘管 O t i G 0 t i A I A 90% I A 10% I A t t t f t s t d t r t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 GTO的