電力二極管和晶閘管-在線瀏覽
2025-07-13 15:41本頁面
【正文】 路、驅(qū)動電路、電力電子器件為核心的主電路 組成 系統(tǒng)組成 主電路端子（公共端） —— 驅(qū)動電路和主電路， 是主電路電流流出電力電子器件的端子。 不可控器件 —— 電力二極管 電力二極管 12 以半導(dǎo)體 PN結(jié)為基礎(chǔ)，由一個面積較大的 PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成，外形上看，主要有螺栓型和平板型兩種封裝，基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管一樣。 17 PN結(jié)的反向截止?fàn)顟B(tài) PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,二極管的基本原理就在于 PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃@個主要特征。 只有少子引起的微小而數(shù)值恒定的反向漏電流。 電力二極管的基本特性 I O I F U TO U F U 正向通態(tài)壓降 UF： ～ 反向漏電流：數(shù)十微安～數(shù)十毫安 20 零偏臵 正向 偏臵 反向 偏臵 過渡過程中 電壓 — 電流 特性隨時間 變化 ? 動態(tài)特性 電力二極管的動態(tài)狀態(tài) 反映通態(tài)和斷態(tài)之間過程的開關(guān)特性 21 電力二極管的動態(tài)過程波形 a) 正向偏置轉(zhuǎn)換為反向偏置 電力二極管的關(guān)斷 經(jīng)過一段短暫的時間才能重新獲得反向阻斷，進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。 a) IF 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 22 電力二極管的動態(tài)過程波形 b) 零偏置轉(zhuǎn)換為正向偏置 電力二極管的開通 正向恢復(fù)時間 tfr 電力二極管的正向壓降出現(xiàn)過沖 UFP，經(jīng)過一段時間 接近穩(wěn)態(tài)降壓的某個值，這一動態(tài)過程時間。 2)正向電流的上升因器件自身的電感而產(chǎn)生較大壓降。 b) U FP u i i F u F t fr t 0 2V 23 注意：電流、電壓反向問題 正偏壓時，正向偏壓降約為 1V左右；導(dǎo)通時，二極管看成是理想開關(guān)元件，因?yàn)樗倪^渡時間與電路的瞬時過程相比要小的得多； 但在關(guān)斷時，它需要一個反向恢復(fù)的時間（ reverserrecovery time） 以清除過剩載流子。 正向平均電流按照電流的發(fā)熱效應(yīng)定義，使用時應(yīng)按有效值相等的原則選取電力二極管的電流額定，應(yīng)留有一定的裕量。 當(dāng)采用反向漏電流較大的電力二極管，其斷態(tài)損耗造成的發(fā)熱效應(yīng)也不小 。 電力二極管的主要參數(shù) 25 浪涌電流 IFSM 電力二極管所能承受的最大的連續(xù)一個或幾個工頻周期的過電流。一般在 125175℃ 范圍內(nèi)。 ?普通電力二極管： 5μs 以上； ?快恢復(fù)二極管： 5μs 以下，一般為數(shù)十至數(shù)百納秒 反向重復(fù)峰值電壓 URRM 對電力二極管所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓 26 普通二極管 (整流二極管） 多用于開關(guān)頻率 不高（ 1kHz以下） 的整流電路中 反向恢復(fù)時間長 一般在 5181。s以下）的二極管，簡稱快速二極管 。 快速恢復(fù)二極管 超快速恢復(fù)二極管 反向恢復(fù)時間 數(shù)百納秒或更長 100ns以下， 甚至達(dá) 20～ 30ns 快恢復(fù)二極管從性能上分為兩種 28 肖特基二極管 以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)的二極管。反向恢復(fù)時間更短，10～ 40ns，不會有明顯的電壓過沖。 29 ?晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 ?晶閘管的基本特性 ?晶閘管的主要參數(shù) ?晶閘管的派生器件 167。由式（ 11） ~式（ 14）得： )(1 21212aaIIIaI C B OC B OGA ?????(15) 35 晶體管的特性是： 在低發(fā)射極電流下 ? 是很小的，而當(dāng)發(fā)射極電流建立起來之后， ? 迅速增大。流過晶閘管的漏電流稍大于兩個晶體管漏電流之和。 IA實(shí)際由外電路決定。 門極觸發(fā)（包括光觸發(fā)）是最精確、迅速 而可靠的控制手段 36 晶閘管的伏安特性 第 Ⅰ 象限是 正 向特性 第 Ⅲ 象限是 反 向特性 IG=0 UA 0 IA Ubo 正向 導(dǎo)通 雪
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