电力电子学.ppt

电力半导体器件:
1 不可控型器件整流二极管
2 半控型器件 SCR
3 全控型器件 GTR(电力晶体管)、GTO(门极可关断晶闸管)、MOSFET(电力场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等
第十章电力电子学
1)掌握晶闸管的基本工作原理、特性;
2)了解基本可控整流电路的工作原理及其特点;
电力电子学的任务是利用电力半导体器件和线路来实现电功率的变换和控制。
晶闸管(也叫可控硅)是在60年代发展起来的一种新型电力半导体器件,晶闸管的出现起到了弱电控制与强电输出之间的桥梁作用。
AC—DC DC--AC
第十章电力电子学
晶闸管的结构与工作原理
晶闸管的结构与符号:
晶闸管是由四层半导体材料叠成三个PN结,并在对应的半导体材料上引出了三个电极。这三个电极分别称为:A—阳极,G—控制极,K—阴极。
晶闸管的工作原理
晶闸管的结构与工作原理
工作特点:
若控制极不加正向电压,则不论阳极加正向电压还是反向电压,晶闸管均不导通, 这说明晶闸管具有正、反向阻断能力;
晶闸管的阳极和控制极同时加正向电压,是导通的两个条件;
在晶闸管导通之后,其控制极就失去控制作用,欲使晶闸管恢复阻断状态,必须把阳极正向电压降低到一定值(或断开,或反向)。
晶闸管的伏安特性
晶闸管的结构与工作原理
伏安特性:晶闸管阳极电压与阳极电流的关系曲线.
几个参数:
1)断态不重复峰值电压UDSM(UBO)
2)反向不重复峰值电压URSM(UBR)
3)断态重复峰值电压UDRM;
4)反向重复峰值电压URRM;
5)额定通态正向平均电流IT;
6)维持电流IH;
7)开通和关断时间;
晶闸管特点
(3)功率晶体管GTR
(4)绝缘栅双极型晶体管IGBT
新型电力电子元件
晶闸管的结构与工作原理
(1)双向晶闸管(TRIAC)
(2)可关断晶闸管(GTO)
整流电路:AC - DC

1)电阻性负载
导通角
控制角

2)电感性负载

输出电压出现负值,使输出平均电压降低;
晶闸管由正变负时不能立即关断
解决方法:反向并联续流二极管.
而负载电流 Id=Ud/R
续流二极管的作用
接续流二极管后,输出电压波形和计算式同电阻负载;而输出电流波形有不同.
平均电压Ud
流过续流二极管的电流平均值:
2)电感性负载

流过晶闸管的电流平均值