功率器件及控制技術(shù)電子講稿2013

1、功率器件及控制技術(shù)功率器件及控制技術(shù)周方明周方明 教授教授江蘇科技大學(xué)焊接教研室江蘇科技大學(xué)焊接教研室2第一章第一章 緒論緒論第二章第二章磁性器件磁性器件第三章第三章電力電子器件電力電子器件第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng)第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保護(hù)電路第七章第七章整流電路整流電路第八章第八章 斬波電路斬波電路第九章第九章 逆變電路逆變電路功率器件及控制技術(shù)功率器件及控制技術(shù)3第一章第一章 緒論緒論 一、本課程目的與任務(wù)一、本課程目的與任務(wù) 能識(shí)別常用的能識(shí)別常用的功率器件功率器件，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 主

2、要主要性能參數(shù)及應(yīng)用場(chǎng)合。性能參數(shù)及應(yīng)用場(chǎng)合。 掌握常用的掌握常用的測(cè)控器件測(cè)控器件，了解其結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用，了解其結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用場(chǎng)合。場(chǎng)合。 掌握常用的幾種掌握常用的幾種變流技術(shù)變流技術(shù)，了解其主電路特點(diǎn)、，了解其主電路特點(diǎn)、工作原理、主要應(yīng)用。工作原理、主要應(yīng)用。 返回主頁(yè)返回主頁(yè)4二、課程內(nèi)容二、課程內(nèi)容 功率器件與控制技術(shù)功率器件與控制技術(shù)功率器件功率器件測(cè)控器件測(cè)控器件電力電子器件電力電子器件磁性器件磁性器件性性能能驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)保保護(hù)護(hù)變變壓壓器器電電抗抗器器集集成成觸觸發(fā)發(fā)器器脈脈寬寬調(diào)調(diào)制制器器光光電電耦耦合合器器霍霍爾爾元元件件應(yīng)用應(yīng)用整流整流調(diào)壓調(diào)壓斬波斬波逆變逆變變頻變頻5三

3、、教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法三、教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法 教學(xué)安排教學(xué)安排 理論課：理論課：28學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)課：學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)課：4學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)。學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 配合教師的教學(xué)過(guò)程；閱讀相關(guān)資料；配合教師的教學(xué)過(guò)程；閱讀相關(guān)資料；參加實(shí)驗(yàn)（教師科研）。參加實(shí)驗(yàn)（教師科研）。6四、課程考核要求四、課程考核要求 記筆記（收交）記筆記（收交） 實(shí)驗(yàn)（需交實(shí)驗(yàn)報(bào)告）實(shí)驗(yàn)（需交實(shí)驗(yàn)報(bào)告）考勤記錄考勤記錄課堂提問(wèn)課堂提問(wèn)考核（大作業(yè)或口試、筆試）考核（大作業(yè)或口試、筆試） 7第二章第二章 磁性器件磁性器件2- -1 磁性材料與性能磁性材料與性能2- -2 變壓器變壓器2-3 2-3 電抗器電抗器2-4 2-4 課堂討論課堂討

4、論 返回主頁(yè)返回主頁(yè)8第二章第二章 磁性器件磁性器件 2-1 磁性材料與性能磁性材料與性能一、磁性一、磁性基本概念：磁性基本概念：磁性 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率（相對(duì)磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率r ） 磁性磁性是材料的一種物是材料的一種物理特征，是物質(zhì)電結(jié)理特征，是物質(zhì)電結(jié)構(gòu)的一種宏觀表現(xiàn)。構(gòu)的一種宏觀表現(xiàn)。(H/m)71040空氣HB09第二章第二章 磁性器件磁性器件一、磁性一、磁性磁性材料分類(lèi)：磁性材料分類(lèi)：順磁順磁Mn Cr O 逆磁逆磁Cu Hg H鐵磁鐵磁 Fe Co Ni0BB0BB0BBNsB0B0BBB10第二章第二章 磁性器件磁性器件二、鐵磁材料磁化曲線二、鐵磁材料磁化曲線 基本概念：磁飽和、剩磁、

5、矯頑磁力、磁滯現(xiàn)象、基本概念：磁飽和、剩磁、矯頑磁力、磁滯現(xiàn)象、磁滯回線。磁滯回線。 11第二章第二章 磁性器件磁性器件二、鐵磁材料磁化曲線二、鐵磁材料磁化曲線 基本概念：磁飽和、剩磁、矯頑磁力、磁滯現(xiàn)象、基本概念：磁飽和、剩磁、矯頑磁力、磁滯現(xiàn)象、磁滯回線。磁滯回線。 1 112第二章第二章 磁性器件磁性器件二、鐵磁材料磁化曲線二、鐵磁材料磁化曲線1.鐵磁材料分類(lèi)鐵磁材料分類(lèi) 軟磁材料：軟磁材料：電工鋼、鐵氧體、坡莫合金、鑄鐵、電工鋼、鐵氧體、坡莫合金、鑄鐵、 鑄鋼等。鑄鋼等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁場(chǎng)小，剩磁小、矯頑磁力小、磁滯回線小、磁場(chǎng)小，剩磁小、矯頑磁力小、磁滯回線小、 損耗小損耗小 硬磁材

6、料硬磁材料：鎢鋼、鈷鋼、稀土合金等。：鎢鋼、鈷鋼、稀土合金等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁場(chǎng)大，剩磁大、矯頑磁力大、磁滯回線大、磁場(chǎng)大，剩磁大、矯頑磁力大、磁滯回線大、 損耗大。損耗大。 13第二章第二章 磁性器件磁性器件2 .鐵磁材料的溫度特性鐵磁材料的溫度特性 居里點(diǎn)居里點(diǎn)：強(qiáng)磁：強(qiáng)磁弱磁的轉(zhuǎn)換溫度弱磁的轉(zhuǎn)換溫度 常用磁性材料性能對(duì)比常用磁性材料性能對(duì)比 飽和飽和B 居里點(diǎn)居里點(diǎn) 電阻率電阻率 損耗損耗 價(jià)格價(jià)格 硅鋼片硅鋼片 1000K 大大 中中鐵氧體鐵氧體 393K 小小 低低非晶態(tài)非晶態(tài) 0.8B 523K 最小最小 高高cm4105 . 1cm921010cm461010B5141)8 .

7、1 (TB114第二章第二章 磁性器件磁性器件三、常用磁性器件三、常用磁性器件 繼電器、電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、變壓器、電抗器繼電器、電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、變壓器、電抗器 15變變壓壓器器電電抗抗器器16第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器 一、一、變壓器分類(lèi)變壓器分類(lèi) 作用：作用：變壓、阻抗匹配。變壓、阻抗匹配?；靖拍睿夯靖拍睿鸿F芯、繞組。鐵芯、繞組。工作原理：工作原理：把繞在鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈聯(lián)接把繞在鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈聯(lián)接到不同電路上，通過(guò)電磁感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電路間能量傳遞。到不同電路上，通過(guò)電磁感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電路間能量傳遞。單相、三相單相、三相分類(lèi)分類(lèi)升壓、降壓升壓、降壓低

8、頻、中頻、高頻低頻、中頻、高頻 17第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2 變壓器變壓器二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu) 鐵芯鐵芯繞組繞組18第二章第二章 磁性器件磁性器件2- 2 變壓器變壓器三、工作原理三、工作原理空載空載 物物理理模模型型幾何模型幾何模型物理過(guò)程物理過(guò)程19第二章第二章 磁性器件磁性器件2- 2 變壓器變壓器三、工作原理三、工作原理空載空載 基本概念：空載、空載電流、主磁通、漏磁通基本概念：空載、空載電流、主磁通、漏磁通電壓平衡式電壓平衡式 22010111euriuee向量表示：U1=-EE1+I0r1U20=E2 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型20第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2 變壓器變壓器三

9、、工作原理三、工作原理空載空載 mfNE1144. 4mfNE2244. 41144.4fNUm212121NNEEeeK000IIIC101xjIE等效電路等效電路 變壓比空載損耗漏磁變壓比空載損耗漏磁21第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器三、工作原理三、工作原理. .負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行 電電壓壓平平衡衡式式 2222211111riueerieeu磁磁勢(shì)勢(shì)平平衡衡式式102211NiNiNi22第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器四、變壓器額定值與電特性四、變壓器額定值與電特性 . .額定值額定值額定電壓額定電壓 額定電流額定電流 額定容量額定容量 額定頻率額定頻率

10、. .電特性電特性 外特性外特性：當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，變壓器的輸出電壓隨：當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，變壓器的輸出電壓隨次級(jí)電流的變化關(guān)系。次級(jí)電流的變化關(guān)系。電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率U U：表示從空載到額定負(fù)載時(shí)，次級(jí)表示從空載到額定負(fù)載時(shí)，次級(jí)電壓變化的數(shù)值和次級(jí)額定電壓（即空載電壓）之比，電壓變化的數(shù)值和次級(jí)額定電壓（即空載電壓）之比， 23第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器四、變壓器額定值與電特性四、變壓器額定值與電特性 變壓器的損耗和效率變壓器的損耗和效率 %10022NonUUUUFecuPPP%100%1002212PPPPP損耗：損耗： 效率：效率： 一般變壓器在額定負(fù)載時(shí)，一般

11、變壓器在額定負(fù)載時(shí)，都在都在90%以上。以上。 20200909- -2 224第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器五、特殊變壓器五、特殊變壓器 . .自耦變壓器自耦變壓器aaKUUKNNUU122121安全安全! !25第二章第二章 磁性器件磁性器件2-2變壓器變壓器五、特殊變壓器五、特殊變壓器 . .電壓互感器電壓互感器. .電流互感器電流互感器 21UKUuU2最大值為最大值為100伏伏 21IKIiI2最大值為最大值為5安培安培 串串并并26第二章第二章 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 一、分類(lèi)一、分類(lèi). .直流與交流直流與交流 . .空心、鐵心、電子電抗器空

12、心、鐵心、電子電抗器 電子電抗器電子電抗器? ?STTSTT電源電源(surface tension transfer)(surface tension transfer)27第二章第二章 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 二、典型電抗器二、典型電抗器電感值計(jì)算電感值計(jì)算定義：每單位電流在電抗線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁定義：每單位電流在電抗線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁 通鏈大小通鏈大小2002009 9-2-228第二章第二章 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 二、典型電抗器二、典型電抗器29第二章第二章 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 二、典型電抗器二、典型電抗器30第二章第二章

13、 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 二、典型電抗器二、典型電抗器31第二章第二章 磁性器件磁性器件2-3 2-3 電抗器電抗器 二、典型電抗器二、典型電抗器232第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管3-3 3-3 晶閘管（晶閘管（SCR)SCR)3-4 3-4 晶體管晶體管3-5 3-5 新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件3-6 3-6 功率集成電路功率集成電路返回主頁(yè)返回主頁(yè)33第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 一、電力電子器件的一、電力電子器件的分類(lèi)分類(lèi) 1 按不同的開(kāi)關(guān)特性分按不

14、同的開(kāi)關(guān)特性分: 不控器件不控器件 二極管二極管 半控型器件半控型器件 SCR 全控型器件全控型器件 GTR/ GTO/ MOSFET/ IGBT 34第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述2 根據(jù)器件體內(nèi)電子和空穴兩種載流子參根據(jù)器件體內(nèi)電子和空穴兩種載流子參 與導(dǎo)電的情況分與導(dǎo)電的情況分 :雙極型雙極型 PN，SCR (二種載流子二種載流子 )單極型單極型 MOSFET/SIT (一種載流子一種載流子 )混合型混合型 IGBT（復(fù)合器件）復(fù)合器件）35第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 3 根據(jù)控制信號(hào)的不同分根據(jù)控制信號(hào)的不同分:

15、電流控制型電流控制型 電壓控制型電壓控制型 36第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 2 237第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 二、二、電力電子器件的符號(hào)表示法電力電子器件的符號(hào)表示法 38第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 二、二、電力電子器件的符號(hào)表示法電力電子器件的符號(hào)表示法 二極管二極管電力晶體管電力晶體管39第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 二、二、電力電子器件的符號(hào)表示法電力電子器件的符號(hào)表示法 晶閘管晶閘管可關(guān)斷可關(guān)斷晶閘管晶閘管40第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3

16、-1 概述概述 二、二、電力電子器件的符號(hào)表示法電力電子器件的符號(hào)表示法 MOSFETMOSFETIGBTIGBT41第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較1.參數(shù)和特性的比較參數(shù)和特性的比較 42第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較1.參數(shù)和特性的比較參數(shù)和特性的比較 43第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較1.參數(shù)和特性的比較

17、參數(shù)和特性的比較 44第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較1.參數(shù)和特性的比較參數(shù)和特性的比較 45第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較1.參數(shù)和特性的比較參數(shù)和特性的比較 46第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較2.應(yīng)用范圍的比較應(yīng)用范圍的比較 47第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種

18、電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較2.應(yīng)用范圍的比較應(yīng)用范圍的比較 48第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-1 3-1 概述概述 三、三、各種電力電子場(chǎng)控器件的比較各種電力電子場(chǎng)控器件的比較2.應(yīng)用范圍的比較應(yīng)用范圍的比較 49第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管 一、一、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)50第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管 一、一、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)51第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管 二、性能參數(shù)及型號(hào)二、性能參數(shù)及型號(hào) .參數(shù)參數(shù) 52第三章第三

19、章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管 二、性能參數(shù)及型號(hào)二、性能參數(shù)及型號(hào) .參數(shù)參數(shù) 53第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極管大功率二極管 .性能性能.型號(hào)型號(hào) 三、工作原理三、工作原理 概念：導(dǎo)通慣性、阻斷慣性、存貯時(shí)間 54第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-2 3-2 大功率二極大功率二極管管 .性能性能.型號(hào)型號(hào) 三、工作原理三、工作原理 55第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-3 3-3 晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 一、一、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)56第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-3 3-3 晶閘管

20、（晶閘管（SCRSCR） 一、一、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)57第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 二、參數(shù)、性能、型號(hào)二、參數(shù)、性能、型號(hào).參數(shù)參數(shù) 58第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 二、參數(shù)、性能、型號(hào)二、參數(shù)、性能、型號(hào).參數(shù)參數(shù) 59第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 二、參數(shù)、性能、型號(hào)二、參數(shù)、性能、型號(hào).性能性能.型號(hào)型號(hào) 60第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 二、參數(shù)、性能、型號(hào)二、參數(shù)、性能、型號(hào)

21、.性能性能.型號(hào)型號(hào) 61第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 三、工作原理三、工作原理62第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 三、工作原理三、工作原理自持導(dǎo)通自持導(dǎo)通63第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 三、工作原理三、工作原理晶閘管導(dǎo)通的條件是：陰陽(yáng)極間必須施晶閘管導(dǎo)通的條件是：陰陽(yáng)極間必須施加正向電壓，極對(duì)陰極施加正的控制電流加正向電壓，極對(duì)陰極施加正的控制電流 晶閘管在正向電壓時(shí)是可控的，在反向晶閘管在正向電壓時(shí)是可控的，在反向電壓時(shí)則完全處于

22、關(guān)斷狀態(tài)，也就是說(shuō)它電壓時(shí)則完全處于關(guān)斷狀態(tài)，也就是說(shuō)它具有單向?qū)щ娦再|(zhì)具有單向?qū)щ娦再|(zhì) 晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通，控制極便失去作晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通，控制極便失去作用，即元件的可控性是不可逆的用，即元件的可控性是不可逆的 64第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 四、四、特種晶閘管特種晶閘管 快速晶閘管快速晶閘管 雙向晶閘管雙向晶閘管 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管門(mén)極可關(guān)斷晶閘管逆導(dǎo)晶閘管逆導(dǎo)晶閘管 65第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-33-3晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 四、四、特種晶閘管特種晶閘管 快速晶閘管快速晶閘管 雙向晶閘管雙向晶閘管 門(mén)極可

23、關(guān)斷晶閘管門(mén)極可關(guān)斷晶閘管逆導(dǎo)晶閘管逆導(dǎo)晶閘管 66第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 一、一、雙極型大功率晶體管（雙極型大功率晶體管（GTRGTR）. .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) . .主要參數(shù)主要參數(shù) . .特性特性 09-0309-0367第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 一、一、雙極型大功率晶體管（雙極型大功率晶體管（GTRGTR）. .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) . .主要參數(shù)主要參數(shù) . .特性特性 68第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 一、一、雙極型大功率晶體管（雙極型大功率晶體管（GTRGTR）. .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) . .主要參數(shù)主要參數(shù) .

24、 .特性特性 69第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 一、一、雙極型大功率晶體管（雙極型大功率晶體管（GTRGTR）. .特性特性 70第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 一、一、雙極型大功率晶體管（雙極型大功率晶體管（GTRGTR）. .特性特性 安全工作區(qū)安全工作區(qū)71第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)72第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .結(jié)構(gòu)結(jié)

25、構(gòu)73第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)74第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET）. .主要參數(shù)主要參數(shù)75第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .特性特性 76第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .特性特性 MOSFETMOSF

26、ETGTRGTR77第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-4晶體管晶體管 二、二、功率場(chǎng)效應(yīng)管（功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFETMOSFET） . .特性特性 3 378第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT） . .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 79第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT） . .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 80第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一

27、、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT） 2. 2. 主要參數(shù)主要參數(shù) 3. 3. 性能性能 81第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT） 2. 2. 主要參數(shù)主要參數(shù) 3. 3. 性能性能 82第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）擎住效應(yīng)與安全工作區(qū)擎住效應(yīng)與安全工作區(qū) qingqing83第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控

28、器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）擎住效應(yīng)與安全工作區(qū)擎住效應(yīng)與安全工作區(qū) C C擎住效應(yīng)擎住效應(yīng)84第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）擎住效應(yīng)與安全工作區(qū)擎住效應(yīng)與安全工作區(qū) 85第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）4. IGBT模塊模塊 86第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型

29、復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）87第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）88第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）89第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）90第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型

30、復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）91第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 一、一、絕緣門(mén)極雙極型晶體管（絕緣門(mén)極雙極型晶體管（IGBTIGBT）92第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 二、靜電感應(yīng)晶體管（二、靜電感應(yīng)晶體管（SITSIT）1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2 .參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 93第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 三、靜電感應(yīng)晶閘管三、靜電感應(yīng)晶閘管1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 94

31、第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 三、靜電感應(yīng)晶閘管三、靜電感應(yīng)晶閘管 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 95第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 三、靜電感應(yīng)晶閘管三、靜電感應(yīng)晶閘管 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 96第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 四、四、MOS柵控晶閘管（柵控晶閘管（MCT） 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2 .參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 97第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 四、四、MOS柵控

32、晶閘管（柵控晶閘管（MCT） 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 參數(shù)參數(shù)3 .性能性能 98第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-5新型復(fù)合場(chǎng)控器件新型復(fù)合場(chǎng)控器件 四、四、MOS柵控晶閘管（柵控晶閘管（MCT） 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2 .參數(shù)參數(shù)3. 性能性能 99第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路 PIC（Power Integrated Circuit）是指功率在是指功率在1W以上，具有邏輯、控制、保護(hù)、以上，具有邏輯、控制、保護(hù)、傳感、檢測(cè)、自診斷等功能的集成電路傳感、檢測(cè)、自診斷等功能的集成電路 一、分類(lèi)一、分類(lèi) 高壓集成電路（高壓集成電路（HVICHVIC）智能功

33、率集成電路（智能功率集成電路（SPICSPIC）PIC實(shí)現(xiàn)了集成電路功率化、功率器件集實(shí)現(xiàn)了集成電路功率化、功率器件集成化，使功率和信息相統(tǒng)一，成為機(jī)電一體成化，使功率和信息相統(tǒng)一，成為機(jī)電一體化的接口?；慕涌?。 100第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路智能化體現(xiàn)：控制功能、接口功能和保護(hù)智能化體現(xiàn)：控制功能、接口功能和保護(hù)功能。功能。 1智能功率開(kāi)關(guān)智能功率開(kāi)關(guān) 101第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路智能化體現(xiàn)：控制功能、接口功能和保護(hù)智

34、能化體現(xiàn)：控制功能、接口功能和保護(hù)功能。功能。 1智能功率開(kāi)關(guān)智能功率開(kāi)關(guān) 102第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)智能控制電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)智能控制電路 103第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)智能控制電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)智能控制電路 104第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路3 .智能勵(lì)磁器智能勵(lì)磁器 105第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3

35、-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路3 .智能勵(lì)磁器智能勵(lì)磁器 106第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路4 .無(wú)刷直流電機(jī)，專(zhuān)用無(wú)刷直流電機(jī)，專(zhuān)用IC 107第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路4 .無(wú)刷直流電機(jī)，專(zhuān)用無(wú)刷直流電機(jī)，專(zhuān)用IC 108第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路二、智能功率集成電路二、智能功率集成電路5. 逆變器用功率集成電路逆變器用功率集成電路 109第三章

36、第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路三、高壓集成電路三、高壓集成電路 1. 300V全橋全橋HVIC 2. 300V視頻放大器視頻放大器HVIC 3. SP600HVIC 110第三章第三章 電力電子器件電力電子器件 3-6功率集成電路功率集成電路三、高壓集成電路三、高壓集成電路 1. 300V全橋全橋HVIC 2. 300V視頻放大器視頻放大器HVIC 3. SP600HVIC 111第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-1概述概述4-2集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器4-3頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件4-4晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件4-5光電耦合器光電耦

37、合器4-6電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件返回主頁(yè)返回主頁(yè)112第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-1 概述概述 一、作用一、作用 驅(qū)動(dòng)功率器件正常工作，檢測(cè)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率器件正常工作，檢測(cè)輸出信號(hào)保證電源穩(wěn)定工作保證電源穩(wěn)定工作 二、類(lèi)型二、類(lèi)型驅(qū)動(dòng)作用器件驅(qū)動(dòng)作用器件 脈沖觸發(fā)器脈沖觸發(fā)器脈寬調(diào)制器脈寬調(diào)制器器件管驅(qū)動(dòng)器件器件管驅(qū)動(dòng)器件光電耦合器光電耦合器113第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-1 概述概述 二、類(lèi)型二、類(lèi)型檢測(cè)元件檢測(cè)元件 互感器互感器分流器分流器電阻器電阻器霍爾傳感器霍爾傳感器 4 4114第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸

38、發(fā)器 一、一、類(lèi)型類(lèi)型 國(guó)產(chǎn)常用集成觸發(fā)器有國(guó)產(chǎn)常用集成觸發(fā)器有KC（KJ）系列。系列。其中應(yīng)用最多為其中應(yīng)用最多為KC04（KJ004）。）。 KC04115第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 二、二、結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 116第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 二、二、結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 117第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 三、三、工作原理工作原理 118第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 三、三、工作原理工作原理 119第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件

39、4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 120第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-2 集成脈沖觸發(fā)器集成脈沖觸發(fā)器 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 121第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 一、一、分類(lèi)分類(lèi) 電力電源中常用兩種調(diào)制方式電力電源中常用兩種調(diào)制方式, PWM和和PFM。PWM器件型號(hào)很多，功能不器件型號(hào)很多，功能不盡相同，實(shí)際中最常用。盡相同，實(shí)際中最常用。 5 5122第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 123第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器頻率及脈寬調(diào)

40、制器件件 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 124第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 三、三、工作原理工作原理 125第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 三、三、工作原理工作原理 126第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 127第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 128第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器件頻率及脈寬調(diào)制器件 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 時(shí)間常數(shù)（頻率）時(shí)間常數(shù)（頻率） )3 . 1

41、67. 0(/1121DTTRRCttf129第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器頻率及脈寬調(diào)制器件件 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 時(shí)間常數(shù)（頻率）時(shí)間常數(shù)（頻率） 130第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-3 頻率及脈寬調(diào)制器頻率及脈寬調(diào)制器件件 四、四、應(yīng)用應(yīng)用 時(shí)間常數(shù)（頻率）時(shí)間常數(shù)（頻率） 131第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-4 晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件 一、一、分類(lèi)分類(lèi) 555時(shí)基電路、音頻功放、時(shí)基電路、音頻功放、EXB841 132第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-4 晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 133第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控

42、器件 4-4 晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 134第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-4 晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件 三、三、應(yīng)用應(yīng)用 135第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-4 晶體管驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)IC器件器件 三、三、應(yīng)用應(yīng)用 136第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 一、一、分類(lèi)分類(lèi) 低速、高速低速、高速單光耦、四光耦單光耦、四光耦 137第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 138第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 二、二、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 139第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)

43、控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 三、三、工作原理工作原理 140第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 三、三、工作原理工作原理 141第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 四、應(yīng)用四、應(yīng)用 142第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-5 光電耦合器光電耦合器 四、應(yīng)用四、應(yīng)用 143第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 一、一、電壓測(cè)試器件電壓測(cè)試器件 1.電阻器電阻器 2.互感器互感器 3. 3.霍爾器件霍爾器件 144第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信

44、號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 1.分流器分流器 2.互感器互感器 3. 3.霍爾器件霍爾器件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)145第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 1.分流器分流器 2.互感器互感器 3. 3.霍爾器件霍爾器件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)146第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 工作原理工作原理CHHBIKV147第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 應(yīng)用應(yīng)

45、用148第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 應(yīng)用應(yīng)用149第四章第四章 測(cè)控器件測(cè)控器件 4-6 電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件電壓、電流信號(hào)測(cè)試器件 二、二、電流測(cè)試器件電流測(cè)試器件 應(yīng)用應(yīng)用150第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路返回主頁(yè)返回主頁(yè)151第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1

46、晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 一、一、晶閘管觸發(fā)電路要求晶閘管觸發(fā)電路要求1.觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有合適的功率（電壓電流）觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有合適的功率（電壓電流） 2.觸發(fā)信號(hào)的起始時(shí)刻應(yīng)滿足主電路的要求觸發(fā)信號(hào)的起始時(shí)刻應(yīng)滿足主電路的要求（同步）（同步） 3.觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，以保證晶閘管觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，以保證晶閘管在需要導(dǎo)通的區(qū)域都能可靠地開(kāi)通在需要導(dǎo)通的區(qū)域都能可靠地開(kāi)通 4.觸發(fā)電路的波形應(yīng)滿足主電路的需要（前觸發(fā)電路的波形應(yīng)滿足主電路的需要（前沿陡度和強(qiáng)觸發(fā)要求）沿陡度和強(qiáng)觸發(fā)要求） 152第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 一、一

47、、晶閘管觸發(fā)電路要求晶閘管觸發(fā)電路要求153第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 二、二、觸發(fā)電路種類(lèi)觸發(fā)電路種類(lèi) 1.單結(jié)晶體管式單結(jié)晶體管式 2.晶體管式晶體管式 3.運(yùn)放式運(yùn)放式 4.集成觸發(fā)器式集成觸發(fā)器式 154第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 三、三、輸出級(jí)輸出級(jí) 1. 1.直接輸出直接輸出 155第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 三、三、輸出級(jí)輸出級(jí) 1. 1.直接輸出直接輸出 156第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電

48、力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 三、三、輸出級(jí)輸出級(jí) 1. 1.直接輸出直接輸出 157第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 三、三、輸出級(jí)輸出級(jí) 2. 2.隔離輸出隔離輸出 158第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-1 晶閘管觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路 三、三、輸出級(jí)輸出級(jí) 2. 2.隔離輸出隔離輸出 159第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 一、一、門(mén)極開(kāi)通電路門(mén)極開(kāi)通電路與普通晶閘管相似。需前沿陡、寬度與普通晶閘管相似。需前沿陡、寬度窄、導(dǎo)通

49、期間維持電流大窄、導(dǎo)通期間維持電流大 160第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 二、二、門(mén)極關(guān)斷與陰極間加反壓門(mén)極關(guān)斷與陰極間加反壓 161第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 二、二、門(mén)極關(guān)斷與陰極間加反壓門(mén)極關(guān)斷與陰極間加反壓 162第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 三、三、門(mén)極反偏電路門(mén)極反偏電路 GTO承受承受du/dt能力差，為防止誤觸發(fā)，設(shè)置反偏電路能力差，為防止誤觸發(fā)，設(shè)置反偏電路 163第五章第五章 電力電子器件

50、的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 三、三、門(mén)極反偏電路門(mén)極反偏電路 GTO承受承受du/dt能力差，為防止誤觸發(fā)，設(shè)置反偏電路能力差，為防止誤觸發(fā)，設(shè)置反偏電路 164第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 四、四、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 165第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-2 GTO門(mén)極驅(qū)動(dòng)電門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路路 四、四、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 166第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 一、一、基本要求基本要求 1.晶體管開(kāi)關(guān)時(shí)

51、應(yīng)有盡可能小的開(kāi)關(guān)時(shí)間晶體管開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)有盡可能小的開(kāi)關(guān)時(shí)間2.2.持續(xù)導(dǎo)通時(shí)管子應(yīng)有盡可能小的管壓降，持續(xù)導(dǎo)通時(shí)管子應(yīng)有盡可能小的管壓降，但管子又不應(yīng)該進(jìn)入深度飽和狀態(tài)但管子又不應(yīng)該進(jìn)入深度飽和狀態(tài) 3.關(guān)斷狀態(tài)時(shí)管子應(yīng)有能力承受盡可能高的關(guān)斷狀態(tài)時(shí)管子應(yīng)有能力承受盡可能高的阻斷電壓阻斷電壓 4.基極驅(qū)動(dòng)電路和控制信號(hào)在電氣上應(yīng)是隔基極驅(qū)動(dòng)電路和控制信號(hào)在電氣上應(yīng)是隔離的，對(duì)此可采用光電隔離或變壓器隔離方離的，對(duì)此可采用光電隔離或變壓器隔離方式。式。 167第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 一、一、基本要求基本要求 16

52、8第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 一、一、基本要求基本要求 169第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 二、二、抗飽和電路抗飽和電路 1. 1.作用作用 2. 2.電路形式及工作原理電路形式及工作原理 170第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、抗飽和電路抗飽和電路 1. 1.作用作用 2. 2.電路形式及工作原理電路形式及工作原理 171第五章第五章 電力電子器件的

53、驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、抗飽和電路抗飽和電路 1. 1.作用作用 2. 2.電路形式及工作原理電路形式及工作原理 172第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、抗飽和電路抗飽和電路 1. 1.作用作用 2. 2.電路形式及工作原理電路形式及工作原理 173第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 三、三、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例174第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3

54、大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 三、三、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例175第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-3 大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管基極驅(qū)動(dòng)電路 三、三、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例176第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路 一、一、功率功率MOSFETMOSFET的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng) 電路簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊電路電路簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊電路 177第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 一、一、功率功率MOSFETMOSFET的驅(qū)動(dòng)

55、的驅(qū)動(dòng) 電路簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊電路電路簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊電路 178第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 +UGE大大 RG小小 179第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 +UGE大大RG小小 180第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBT

56、IGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 +UGE大大RG小小 181第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 182第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 183第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)

57、要求驅(qū)動(dòng)要求 184第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 185第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 186第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 1. 1.驅(qū)動(dòng)要求驅(qū)動(dòng)要求 187第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電

58、力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 2. 2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 188第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 2. 2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 189第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 2. 2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 190第五章第五章 電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電力電子器件的驅(qū)動(dòng) 5-4 IGBT和功率和功率MOSF

59、ET的驅(qū)動(dòng)電的驅(qū)動(dòng)電路路 二、二、IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 2. 2.應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 191第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保護(hù)電路6-1 概述概述6-2 晶閘管保護(hù)晶閘管保護(hù)6-3 全控型電力半導(dǎo)體器件的保護(hù)全控型電力半導(dǎo)體器件的保護(hù)6-4 電力半導(dǎo)體器件過(guò)熱保護(hù)電力半導(dǎo)體器件過(guò)熱保護(hù)返回主頁(yè)返回主頁(yè)192第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保護(hù)電路6-1 概述概述 一、一、必要性必要性二、種類(lèi)二、種類(lèi)半控器件保護(hù)半控器件保護(hù)-晶閘管晶閘管 全控器件保護(hù)全控器件保護(hù)GTR，IGBT 按器件分按器件分 193第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保

60、護(hù)電路6-2 晶閘管保護(hù)晶閘管保護(hù) 一、一、過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù) （一）、過(guò)載能力（一）、過(guò)載能力 晶閘管的過(guò)載能力主要受結(jié)溫的限制。晶閘管的過(guò)載能力主要受結(jié)溫的限制。 2IT（AV）0.5S 3 IT（AV）60ms 6 IT（AV）20ms 194第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保護(hù)電路6-2 晶閘管保護(hù)晶閘管保護(hù) 一、一、過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù) （一）、過(guò)載能力（一）、過(guò)載能力 1快速熔斷器快速熔斷器 快熔用作短路保護(hù)是合適的，但不宜作快熔用作短路保護(hù)是合適的，但不宜作過(guò)載保護(hù)過(guò)載保護(hù) 195第六章第六章 電力電子器件的保護(hù)電路電力電子器件的保護(hù)電路6-2 晶閘管保護(hù)晶閘