第2章电力电子器件2.1电力电子器件概述2.2不可控器件——电力二极管2.3半控型器件——晶闸管2.4典型全控型器件2.5其他新型电力电子器件2.6功率集成电路与集成电力电子模块本章小结2/89引言■模拟和数字电子电路的基础——晶体管和集成电路等电子器件电力电子电路的基础——电力电子器件■本章主要内容:◆对电力电子器件的概念、特点和分类等问题作了简要概述。◆分别介绍各种常用电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。3/892.1电力电子器件概述2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.1.3电力电子器件的分类2.1.4本章内容和学习要点4/892.1.1电力电子器件的概念和特征■电力电子器件的概念◆电力电子器件(PowerElectronicDevice)是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。☞主电路:在电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路。☞广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类,目前往往专指电力半导体器件。5/892.1.1电力电子器件的概念和特征■电力电子器件的特征◆所能处理电功率的大小,也就是其承受电压和电流的能力,是其最重要的参数,一般都远大于处理信息的电子器件。◆为了减小本身的损耗,提高效率,一般都工作在开关状态。◆由信息电子电路来控制,而且需要驱动电路。◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件,在其工作时一般都需要安装散热器。6/892.1.1电力电子器件的概念和特征☞通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。☞当器件的开关频率较高时,开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。通态损耗断态损耗开关损耗开通损耗关断损耗☞电力电子器件的功率损耗7/892.1.2应用电力电子器件的系统组成■电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。电气隔离控制电路检测电路保护电路驱动电路RLV1V2主电路图2-1电力电子器件在实际应用中的系统组成8/892.1.3电力电子器件的分类■按照能够被控制电路信号所控制的程度◆半控型器件☞主要是指晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。☞器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。◆全控型器件☞目前最常用的是IGBT和PowerMOSFET。☞通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。◆不可控器件☞电力二极管(PowerDiode)☞不能用控制信号来控制其通断。9/892.1.3电力电...