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电力电子器件及应用.pptx

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第一章电力电子器件及应用 主讲：任国海 电话:13355787686 电邮:rengh@zucc.edu.cn 答疑:理工楼3-1031.1电力电子器件概述1.1电力电子器件概述1.1电力电子器件概述1.1电力电子器件概述1.1电力电子器件概述1.1电力电子器件概述1.2功率二极管1.2.1功率二极管的主要类型1.2.1功率二极管的主要类型1.2.1功率二极管的主要类型1.2.1功率二极管的主要类型1.2.1功率二极管的主要类型1.2.2功率二极管的基本特性1.2.2功率二极管的基本特性1.2.2功率二极管的基本特性1.2.2功率二极管的基本特性1.2.2功率二极管的基本特性1.2.2功率二极管的基本特性1.2.3功率二极管的主要参数1.2.3功率二极管的主要参数1.2.3功率二极管的主要参数1.2.3功率二极管的主要参数1.2.3功率二极管的主要参数课堂思考：选择要点：1.3半控型器件——晶闸管1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.2晶闸管的基本特性1.3.2晶闸管的基本特性1.3.2晶闸管的基本特性1.3.2晶闸管的基本特性1.3.2晶闸管的基本特性1.3.2晶闸管的基本特性1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数实际波形的平均值: 实际波形的有效值: 实际波形的波形系数: 100A的器件允许的电流平均值: 这时100A的器件可当作140A(平均值)使用1.3.3晶闸管的主要参数实际波形的平均值: 实际波形的有效值: 实际波形的波形系数: 100A的器件允许的电流平均值: 这时100A的器件只能当作90A(平均值)使用. 1.3.3晶闸管的主要参数1.3.3晶闸管的主要参数开通条件与关断条件举例一开通条件与关断条件举例二晶闸管应用要点：晶闸管应用要点：1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件1.3.4晶闸管的派生器件典型全控型器件1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）1.4电力晶体管（GTR）典型全控型器件1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)1.5功率场效应晶体管(P-MOSFET)典型全控型器件1.6绝缘栅双极晶体管IGBT1.6绝缘栅双极晶体管IGBT1.6绝缘栅双极晶体管IGBT1.6绝缘栅双极晶体管IGBT1.6绝缘栅双极晶体管IGBT（1）转移特性： IC与UGE间的关系，与MOSFET转移特性类似。 开启电压UGE(th)——IGBT能实现电导调制而导通的最低栅射 电压UGE(th)随温度升高而略有下降，在 +25C时，UGE(th)的值一般为2~6V （2）输出特性（伏安特性）： 以UGE为参考变量时，IC与UCE间的关系 分为四个区域：正向阻断区、有源区、饱和区和击穿区。 UCE<0时，IGBT为反向阻断工作状态3.IGBT的动态特性 IGBT的开关过程（1）IGBT的开通过程 与MOSFET的相似，因为开通过程中IGBT在大部分时间作为MOSFET运行 开通延迟时间td(on)——从UGE上升至其幅值10%的时刻，到iC上升至10%ICM 电流上升时间tr——iC从10%ICM上升至90%ICM所需时间 开通时间ton——开通延迟时间与电流上升时间之和 UCE的下降过程分为tfv1和tfv2两段。 tfv1——IGBT中MOSFET单独工作的电压