電力電子器件——電氣工程講壇-在線瀏覽
2024-10-22 21:34本頁(yè)面
【正文】 F U 電力二極管的基本特性 2) 動(dòng)態(tài)特性 —— 二極管的電壓 電流特性隨時(shí) 間變化的 —— 結(jié)電容的存在 116 b) U FP u i i F u F t fr t 0 2V a) 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 圖 15 電力二極管的動(dòng)態(tài)過程波形 a) 正向偏置轉(zhuǎn)換為反向偏置 b) 零偏置轉(zhuǎn)換為正向偏置 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。 正向恢復(fù)時(shí)間 tfr。 117 U FP u i i F u F t fr t 0 2V 零偏置轉(zhuǎn)換為正向偏置 開通過程 ： 關(guān)斷過程 須經(jīng)過一段短暫的時(shí)間才能重新獲得反向阻斷能力 ， 進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài) 。 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 正向偏置轉(zhuǎn)換為反向偏置 電力二極管的主要參數(shù) ■ 正向平均電流 IF(AV) ◆ 指電力二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，在指定的管殼溫度（簡(jiǎn)稱殼溫，用 TC表示）和散熱條件下，其允許流過的最大 工頻正弦半波電流 的平均值。 ■ 正向壓降 UF ◆ 指電力二極管在指定溫度下，流過某一指定的 穩(wěn)態(tài)正向電流 時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降。 ◆ 使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)留有 兩倍 的裕量。 ◆ 最高工作結(jié)溫是指在 PN結(jié)不致?lián)p壞的前提下所能承受的 最高平均溫度 。 ■ 反向恢復(fù)時(shí)間 trr ■ 浪涌電流 IFSM ◆ 指電力二極管所能承受最大的連續(xù)一個(gè)或幾個(gè)工頻周期的過電流 。引言 1956年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管 。 1958年商業(yè)化 。 20世紀(jì) 80年代以來 ， 開始被全控型器件取代 。 121 晶閘管 （ Thyristor） ：晶體閘流管 ， 可控硅整流器 （ Silicon Controlled Rectifier—— SCR） 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 外形有 螺栓型 和 平板型 兩種封裝 。 螺栓型封裝 ， 通常螺栓是其陽(yáng)極 ， 能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便 。 122 圖 16 晶閘管的外形、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) AAGGKKb) c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 常用 晶閘管的結(jié)構(gòu) 123 螺栓型晶閘管 晶閘管模塊 平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu) 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 式中 ?1和 ?2分別是晶體管 V1和 V2的共基極電流增益； ICBO1和 ICBO2分別是 V1和 V2的共基極漏電流。 阻斷狀態(tài) ： IG=0， ?1+?2很小 。 開通狀態(tài) ： 注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致 ?1+?2趨近于 1的話 ， 流過晶閘管 的電流 IA， 將趨近于無窮大 ， 實(shí)現(xiàn)飽和導(dǎo)通 。 125 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 陽(yáng)極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng) 陽(yáng)極電壓上升率 du/dt過高 結(jié)溫較高 光觸發(fā) 光觸發(fā)可以保證控制電路與主電路之間的良好絕緣而應(yīng)用于高壓電力設(shè)備中 ， 稱為 光控晶閘管 （ Light Triggered Thyristor—— LTT） 。 126 其他幾種可能導(dǎo)通的情況 ： 晶閘管的基本特性 承受反向電壓時(shí) ， 不論門極是否有觸發(fā)電流 ，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通 。 晶閘管一旦導(dǎo)通 ， 門極就失去控制作用 。 127 晶閘管正常工作時(shí)的特性總結(jié)如下： 晶閘管的基本特
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