电力电子技术第五版课件-第2章电力电子器件

电力电子技术第五版课件-第2章电力电子器件•电力电子器件概述contents•不可控器件•半控型器件目录•全控型器件•其他电力电子器件01电力电子器件概述CHAPTER定义与分类定义电力电子器件是用于转换、控制和传输电能的电子器件，主要用于电力系统的控制和调节分类按照工作电压，可分为低压电力电子器件和高压电力电子器件；按照功能，可分为不可控器件、半控型器件和全控型器件工作原理与特性工作原理电力电子器件的工作原理主要基于半导体的PN结效应，通过控制PN结的通断状态实现电能的转换和控制特性电力电子器件的特性主要包括伏安特性、开关特性、安全工作区等，这些特性决定了器件的性能和应用范围电力电子器件的发展历程早期阶段成熟阶段20世纪90年代至今，出现了绝缘栅双20世纪40年代至60年代，出现了硅整极晶体管、智能功率模块等成熟的电流器、晶体管等初期的电力电子器件，力电子器件，广泛应用于电动汽车、主要用于交流电机控制和直流电源智能电网等领域发展阶段20世纪70年代至80年代，出现了可关断晶闸管、功率MOSFET等中期的电力电子器件，广泛应用于电力系统、电机控制和新能源领域02不可控器件CHAPTER硅整流器总结词详细描述硅整流器是一种不可控的电力电子器件，硅整流器通常由硅半导体材料制成，具有主要用于将交流电转换为直流电单向导电性，即电流只能在一个方向上流VS动在交流电的正半周期内，硅整流器能够导通电流，将交流电转换为直流电由于其简单、可靠、成本低廉等特点，硅整流器在许多领域都有广泛应用，如家用电器、电动工具等晶闸管总结词晶闸管是一种半可控的电力电子器件，主要用于控制大功率的交流电详细描述晶闸管由硅半导体材料制成，具有单向导电性和可控导通性通过在晶闸管的门极施加适当的控制信号，可以控制其通断状态晶闸管在大功率的交流电控制领域应用广泛，如电机控制、电网控制等门极可关断晶闸管总结词门极可关断晶闸管是一种全可控的电力电子器件，具有高频率、高效率、高可靠性等特点详细描述门极可关断晶闸管可以在门极的控制下实现开通和关断，具有快速响应和高可靠性等优点由于其全可控的特性，门极可关断晶闸管在许多高要求的场合得到应用，如高压直流输电、灵活交流输电系统等03半控型器件CHAPTER电力晶体管总结词电力晶体管是一种具有控制功能的半导体器件，主要用于开关和放大电路中详细描述电力晶体管具有高耐压、大电流的特点，主要用于高压、大功率的开关和放大电路中它可以控制电流的开关状态，实现电路的通断控制双向晶闸管总结词双向晶闸管是一种具有双向导通能力的半导体器件，主要用于交流电的控制和调节详细描述双向晶闸管可以在正反两个方向上导通电流，常用于交流电的开关和调节，如调光、调速等它具有快速、可靠、效率高的特点可关断晶闸管总结词可关断晶闸管是一种具有可控制关断能力的半导体器件，具有高频率、低损耗的特点详细描述可关断晶闸管可以在外加门极电压的控制下实现电流的关断，具有高频率、低损耗的特点，适用于高频、大功率的开关和调节电路中04全控型器件CHAPTER功率MOSFET功率MOSFET是一种电压控制型全控器件，具有开关速度快、驱动功率小、热稳定性好等优点功率MOSFET是电力电子领域中应用广泛的一种全控型器件它利用场效应原理，通过控制电压来控制半导体内部的电子流动，从而实现开关作用功率MOSFET具有开关速度快、驱动功率小、热稳定性好等优点，因此在电机控制、不间断电源、开关电源等领域得到广泛应用绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管是一种电流控制型全控器绝缘栅双极晶体管是一种复合型电力电子器件，具有驱动简单、开关速度快、通态压降件，它结合了晶体管的电流放大特性和低等优点MOSFET的电压控制特性由于其结构上的特点，绝缘栅双极晶体管具有驱动简单、开关速度快、通态压降低等优点，因此在高频率、高电压、大电流等极端条件下表现出色在逆变器、电机控制、电力系统等领域有广泛应用集成门极换流晶闸管集成门极换流晶闸管是一种全控型电力电子器件，具集成门极换流晶闸管是一种集成了门极驱动和换流功有开关速度快、通态压降低、承受电流能力强等优点能的电力电子器件它利用半控型晶闸管的换流原理，通过门极控制实现全控开关作用集成门极换流晶闸管具有开关速度快、通态压降低、承受电流能力强等优点，适用于高频率、大功率的应用场景在变频器、电机控制、有源滤波器等领域有广泛应用05其他电力电子器件CHAPTER静电感应晶体管01020304静电感应晶体管（SIT）是一它具有高速、高频率、低噪声静电感应晶体管的结构和工作静电感应晶体管可以通过不同种基于静电感应效应的半导体等优点，广泛应用于高频放大原理与普通晶体管类似，但其的材料和工艺进行制造，如硅、器件器和振荡器等领域工作电压较低，电流容量较小锗、化合物半导体等静电感应晶闸管静电感应晶闸管（SITH）是一种基于它具有快速导通和关断能力、低导通静电感应效应的晶闸管器件电阻、高耐压等优点，适用于高频率、大功率的应用场景静电感应晶闸管的结构和工作原理与静电感应晶闸管可以通过不同的材料普通晶闸管类似，但其工作电压较高，和工艺进行制造，如硅、砷化镓等电流容量较大功率集成电路功率集成电路是将多个电力电常见的功率集成电路有绝缘栅子器件集成在一个芯片上，实双极晶体管（IGBT）、功率现功率处理和控制的集成电路MOSFET等功率集成电路具有体积小、重功率集成电路可以通过不同的量轻、可靠性高、成本低等优材料和工艺进行制造，如硅、点，广泛应用于各种电力电子化合物半导体等系统THANKS感谢观看。