電子電力第一章器件課件

1、功率半導(dǎo)體器件功率半導(dǎo)體器件功率半導(dǎo)體器件的分類: 1、按可控性分類 （1）不控型器件 （2）半控型器件 （3）全控型器件 2、按驅(qū)動信號類型分類 （1）電流驅(qū)動型 （2）電壓驅(qū)動型 2功率半導(dǎo)體器件2功率半導(dǎo)體器件1-2 大功率二極管 一、 大功率二極管的結(jié)構(gòu) 大功率二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部構(gòu)成與晶閘管基本相同，只是少了一個可控的門極。 反向恢復(fù)時間 trr： 普通25S 快速 200-500nS與普通二極管相比有延遲導(dǎo)通、關(guān)斷現(xiàn)象。關(guān)斷時會出現(xiàn)瞬時反向電流和瞬時反向過電壓。3功率半導(dǎo)體器件1-2 大功率二極管 大功率二極管的內(nèi)部結(jié) 二、大功率二極管的伏安特性4功率半導(dǎo)體器件 二、大功率二極管

2、的伏安特性4功率半導(dǎo)體器件 三、大功率二極管的開通、關(guān)斷特性 5功率半導(dǎo)體器件 三、大功率二極管的開通、關(guān)斷特性5功率半導(dǎo)體器件 四、大功率二極管的主要參數(shù) 、額定電流 IF 正向平均電流 、額定電壓 URRM 反向重復(fù)峰值電壓 、反向漏電流 反向不重復(fù)平均電流IRS，反向重復(fù)平均電流IRR 、正向平均電壓UF 五、大功率二極管的型號ZP電流電壓/100 6功率半導(dǎo)體器件 四、大功率二極管的主要參數(shù)五、大功率二極管的型號61-3 晶閘管一、晶閘管的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):分為管芯及散熱器兩大部分。方式: 分為螺栓型與平板型兩種。7功率半導(dǎo)體器件1-3 晶閘管一、晶閘管的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):分為管芯及散熱器螺栓型：散熱

3、效果差，用于200以下容量的元件平板型：散熱效果好，用于200以上的元件a）自冷 b）風(fēng)冷 c）水冷8功率半導(dǎo)體器件螺栓型：散熱效果差，用于200以下容量的元件平板型：散熱效內(nèi)部結(jié)構(gòu)：四層（P-N-P-N）三端（A、K、G） 9功率半導(dǎo)體器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)：四層（P-N-P-N）三端（A、K、G） 9功率二、晶閘管的工作原理 特點：正向阻斷 反向阻斷 1、 導(dǎo)通條件：正向陽極電壓，正向門極電壓。 關(guān)斷條件：必須使陽極電流降低到某一數(shù)值之下（約幾十毫安）。 2、 內(nèi)部物理過程： 晶體管的集電極電流為另一只晶體管的基極電流形成正反饋10功率半導(dǎo)體器件二、晶閘管的工作原理2、 內(nèi)部物理過程： 晶體管的集電

4、極晶閘管的陽極電流應(yīng)為:K11功率半導(dǎo)體器件晶閘管的陽極電流應(yīng)為:K11功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)通后，Ig無影響(3)關(guān)斷 Ia IGT, Ug UGT 加反壓 IGT, Ug 3、 晶閘管的開關(guān)特性 延遲時間上升時間反向阻斷恢復(fù)時間正向阻斷恢復(fù)時間15功率半導(dǎo)體器件3、 晶閘管的開關(guān)特性 延遲時間上升時間反向阻斷恢復(fù)時間正四、 晶閘管的主要參數(shù)1、額定電壓UR選用器件時 UR=(2 3)UTM正反向重復(fù)峰值電壓取UDRM和URRM中較小值，取整1000V以下（100V一個等級），10003000V（200V一個等級）UDRM = 0.8UDSM，URRM = 0.8 URSM16功率半導(dǎo)體器件四、

5、晶閘管的主要參數(shù)1、額定電壓UR選用器件時 U2、通態(tài)平均電流（額定電流）IT(AV) 單相、工頻、正弦半波、角度170 波形系數(shù)f/ IT(AV) =/2 = 1.57 選擇元件：有效電流 整流輸出：平均電流從平均電流找出相應(yīng)波形的有效電流以保證不過熱選用器件時 IT(AV)=(1.5 2)IT/1.5717功率半導(dǎo)體器件2、通態(tài)平均電流（額定電流）IT(AV)波形系數(shù)f3、通態(tài)平均電壓（管壓降）UT(AV) 4、維持電流H 5、擎住電流L 開通過程中，能維持導(dǎo)通的最小電流。IL（24）IH幾十mA，結(jié)溫 IH(不易關(guān)斷)18功率半導(dǎo)體器件3、通態(tài)平均電壓（管壓降）UT(AV)4、維持電流H

6、 6、門極觸發(fā)電流GT與門極觸發(fā)電壓GT 對觸發(fā)電路要求，隨溫度變化。 7、電路換向關(guān)斷時間q 導(dǎo)通時有載流子存在。使載流子消失， 恢復(fù)正向阻斷能力，q 40微秒以上。19功率半導(dǎo)體器件 6、門極觸發(fā)電流GT與門極觸發(fā)電壓GT 門極開路，使元件斷通的最小電壓上升率 Uak UB0， Ic相當(dāng)于Ig9、通態(tài)電流臨界上升率 di/dtdi/dt過大J8、斷態(tài)電壓臨界上升率 du/dt20功率半導(dǎo)體器件 門極開路，使元件斷通的最小電壓上升率9、通態(tài) 11、晶閘管的型號 普通, 快速型，雙向型，逆導(dǎo)型，可關(guān)斷 KP電流電壓/100 KP500-12通態(tài)平均電壓組別正反向重復(fù)峰值電壓通態(tài)平均電流普通型閘流特性21功率半導(dǎo)體器件 11、晶閘管的型號KP500-12通態(tài)平均電壓組別正 五、晶閘管的派生器件 1、快速晶閘管（FST） 開通、關(guān)斷時間：微秒級使用頻率可至幾千赫芝2、雙向晶閘管（TRIAC） 22功率半導(dǎo)體器件 五、晶閘管的派生器件1、快速晶閘管（FST） 開通、3、逆導(dǎo)晶閘管（RCT） 4、門極可關(guān)斷晶閘管（G