【正文】 GTR開關(guān)過程分析及開關(guān)損耗 功率損耗 =飽和導(dǎo)通損耗 +開關(guān)損耗 +基極驅(qū)動功耗 +截止功率損耗 動態(tài)損耗是開關(guān)工作的電力晶體管的主要損耗。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. CLCRCIDILIBISUBISUCEUNMehfgCI3CI2CI1CIg ?0LI2CI1CItT?0 tT?CI3CI0 tT?DI0BUtT?第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 GTR開關(guān)過程分析及開關(guān)損耗 二極管續(xù)流的阻感 負載 T1＝ Lc/RcT PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 GTR的溫度特性與散熱 功率損耗 結(jié)溫升高 靜態(tài)導(dǎo)通功耗 動態(tài)開關(guān)損耗 基極驅(qū)動功耗 降低開關(guān)頻率 緩沖 電路 散熱器 冷卻 降低導(dǎo)通壓降 減小開關(guān)時間 PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 GTR的主要參數(shù) （ 1） 最高工作電壓 （ 2） 集電極允許最大電流 ICM （ 3） 集電極最大耗散功率 PCM （ 4） 最高工作結(jié)溫 Tj 。 儲存時間是除去基區(qū)過剩的載流子的時間 。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 GTR的靜態(tài)特性 截止區(qū)1bi2bi3bi放大區(qū)321 bbbiii ??ceUciPEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 GTO的主要參數(shù) ?最大可關(guān)斷陽極電流 IATO 作為額定電流參數(shù)，與晶閘管額定電流定義不同 ?電流關(guān)斷增益 βoff＝ IATO/IGM 會有比較大的損耗 ?開通時間 ton ?關(guān)斷時間 toff PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 多元結(jié)構(gòu) 陰極面積小 P2區(qū)橫向電阻小 GTO的特點： 門極可以抽出 較大電流 PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第四節(jié) 典型全控型器件 A K G IA IC1 IG IC2 IK V1 V2 EG R EA IB2 ）（結(jié)反偏時漏電流是共基極放大倍數(shù)；和分別是晶體管和設(shè)21COG2AGAKCO2C1CAK22CA11C2CO21211IIIIIIIIIIIIIIJIVV???????????????????PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 特殊 晶閘管 逆導(dǎo)晶閘管（ RCT） AK GN 2P 2N 1KGAP 1PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 特殊 晶閘管 雙向晶閘管（ TRIAC） N 4N 3 N 2N 1P 1P 2T 1G T 2T 1T 2GPEMCBITCopyright 169。 （ 7） 開通時間 ton 關(guān)斷時間 toff 晶閘管的開通與關(guān)斷不是瞬間完成的 ， 要經(jīng)過一定的時間 。 在使用時留有一定的裕量 。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管參數(shù) （ 1） 斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓 UDSM URSM： 門極開路時 ， 陽極特性上對應(yīng)的曲線急劇彎曲處的最大正向與反向陽極電壓 。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管 觸發(fā)條件： ?加門極電流 ?陽極電壓過高－－－雪崩效應(yīng) ?陽極電壓上升率 du/dt 過大 ?結(jié)溫過高 ?光照－－－光觸發(fā) PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管 晶閘管： Thyristor、 SRC 1957年貝爾實驗室發(fā)明晶閘管 1958年 GE開發(fā)出第一只產(chǎn)品 PEMCBITCopyright 169。最高工作結(jié)溫 5。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第二節(jié) 功率二極管 1。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第一節(jié) 電力電子器件概述 電力電子器件概述4x IGBT 4x Diode Powerex CM300DY24H PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第一節(jié) 電力電子器件概述 Filter Capacitor Converter 220V or 380V M Motorola Dave’s Control Center Inverter Motor Drive 2E72G b eMC56805 SSAC0116A PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第一節(jié) 電力電子器件概述 電力電子器件 （ Power Electronic Device） 開關(guān) （ Switch） 電力電子器件的主要特征： （ 1）功率處理，而非信號處理 （ 2） 器件工作在開關(guān)狀態(tài) （ 3）需要弱電信號通過驅(qū)動電路進行控制 （ 4）開關(guān)損耗比較大 PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. ?本章參考書： 《電力電子器件及其應(yīng)用》 李序葆、趙永健 編著 機械工業(yè)出版社， 2022 《電力電子技術(shù)與電氣傳動》 廖曉鐘 編著 北京理工大學出版社， 2022 第一章 電力電子器件 PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第一節(jié) 電力電子器件概述 Optical Fibers PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第一節(jié) 電力電子器件概述 Communication Port System Control Power Port (Source / Load) PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第二節(jié) 功率二極管 動態(tài)特性 rrtdtftFIFURUtiu ,tFPUFuFi0V2frtPEMCBITCopyright 169。反向重復(fù)峰值電壓 4。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第二節(jié) 功率二極管 普通二極管 （ General Purpose Diode） 快恢復(fù)二極管（ Fast Recovery Diode） 肖特基二極管 （ Schottky Barrier Diode） PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管 A K G IA IC1 IG IC2 IK V1 V2 EG R EA IB2 ）（結(jié)反偏時漏電流是共基極放大倍數(shù)；和分別是晶體管和設(shè)21COG2AGAKCO2C1CAK22CA11C2CO21211IIIIIIIIIIIIIIJIVV???????????????????PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管特性 AI導(dǎo)通正向擊穿雪崩OHI2GI1GI 0?GIAUboUD S MUD R MURRMURS MUGIOGDIGUGMUABCDEGMIGDU晶閘管伏安特性 門極伏安特性 PEMCBITCopyright 169。 例如：經(jīng)測試 UDRM URRM中較小的電壓為810V， 則把這個電壓歸為 800V等級上 。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 第三節(jié) 晶閘管 （ 5） 門極觸發(fā)電壓和門極觸發(fā)電流 UGT IGT （ 6） 通態(tài)平均電壓 UT 用平均電壓表示 ， 也歸結(jié)到電壓等級上來 。 PEMCBITCopyright 169。 2022 PEMC. BIT. All rights reserved. 第一章 電力電子器件 快速晶閘管（ FST） 主要特點： ?高頻特性好 ?關(guān)斷時間短（ 3us） ?重復(fù)阻斷電壓比較低，約 800～ 1