电力电子技术-第八章功率晶体管和二极管

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电力电子技术-第八章功率晶体管和二极管

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第二节功率晶体管
作业
1. 二极管的种类有哪些? 各自的应用场合? 2. 二极管的反向恢复带来哪些影响? 3. P169,"8-4"
4. 大功率三极管的 "SOA" 区由哪些曲线组成?
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3 双极型功率晶体管参数
额定电流
（参见P146）
集电极最大允许电流IcM 通常规定为hFE下降到规定值的1/2--1/3时所对应的
Ic
实际使用时要留有裕量，只能用到IcM的一半或稍多
一点
电流Ibm, Iem
16
第二节功率晶体管
3 双极型功率晶体管参数
集电极最大耗散功率PcM
指定工作温度下允许的最高耗散功率. PcM与温度相关
2 BJT的开关特性
PN结有势垒电容和扩散电容影响 PN结的电容同样也影响GTR的开关特性
10
第二节功率晶体管
2 BJT的开关特性
开通过程:延迟时间td+上升时间tr=开通时间ton
td--由发射结势垒电容和集电结势垒电容充电产生增大ib的幅值并增大dib/dt，可缩短延迟时间，同时可缩
短上升时间，从而加快开通过程
11
第二节功率晶体管
2 BJT的开关特性
关断过程关断时间toff =存储时间ts+下降时间tf Ts对应于除去饱和导通时储存在基区的少数载流子的时间，是关断时间的主要部分
12
第二节功率晶体管
2 BJT的开关特性
减小导通时的饱和深度以减小储存的载流子，或者增
大基极抽取负电流Ib2的幅值和负偏压，可缩短储存
1 BJT的稳态特性
应用时的主要参数设计
临界饱和电流Ics （式8-20） ic Ices (Ec Uces ) / Rc

电力电子技术之二器件二极管

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一、概述 5、发展趋势
• 快恢复二极管主要指与IGBT相匹配的 FRED器件，与快速晶闸管、高频晶闸管以及GTO、IGCT等晶闸管派生器件匹配的 FRD器件。600V、1200V，100A的FRD已进入批量生产阶段。国产快恢复二极管器件在国内市场占有一定的份额。
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一、概述 5、发展趋势
电力电子技术 -----器件
1
一、概述 1、电力电子器件的一般特征
• • • • 处理电功率的能力大工作在开关状态需要由信息电子电路来控制需要安装散热器
2
一、概述 2、电力电子器件的分类
• • • • • • • • • 电力电子变换电路常用：半导体电力器件有快速功率二极管、大功率双极型晶体管(GTR)、晶闸管(Thyristor或SCR)、可关断晶闸管(GTO)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT) 以及功率集成电路PIC等。。
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一、概述 5、发展趋势
• IGCT器件特别适用于电压3000V以上、容量1～ 20MW范围的变流装置，在交流电机驱动及柔性供电系统中有潜在的巨大市场。目前，ABB公司商品化的IGCT产品主要有三种结构类型：非对称型、逆导型和逆阻型，阻断能力有电压4500V和 6000V两种系列，最大关断电流分别为4000A和 3000A，研制水平的电压已达到9kV/6kA，6.5kV 或6kA的器件已经开始供应市场。国内已成功研制出4000A/4500V非对称型以及1100A/4500V逆导型两种IGCT样品。
9
Байду номын сангаас
一、概述
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一、概述
11
一、概述 4、电力电子器件的应用 • 电力系统 • 为了控制和改善供电质量，发电厂发出的交流电必须经过电力电子装置的处理后送到用户端，没有电力电子器件的应用，就没有电力系统的现代化。

电力二极管与晶闸管幻灯片PPT

假设干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便功率集成电路：把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路〔PIC〕。目前其功率都还较小，但代表了电力电子技术开展的一个重要方向
绪论
三、电力电子技术的应用
1〕一般工业
直流电动机调速，交流电机的变频调速，电化学工业，冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源
信设备中的高频开关电源。大型计算机、微型计算机内部的电源现在也都采用高
频开关电源。在各种电子装置中采用高频开关电源。
5〕家用电器变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子之一。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源局部也都需要电力电子技术。此外，有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。
个重要特征。电力电子技术归属于电气工程学科电气工程学科中一个最为活泼的分支，其不断进步给电气工程的现代化
以巨大的推动力。控制理论广泛用于电力电子技术，使电力电子装置和系统的性能满足各
种需求电力电子技术可看成“弱电控制强电〞的技术，是“弱电和强电的接口
〞，控制理论是实现该接口的强有力纽带。
2〕交通运输
电气化铁道中，电动汽车飞机、船舶的电源等。
3〕电力系统：直流输电，柔性交流输电〔FACTS〕，无功补偿和谐波抑制，晶闸
管控制电抗器〔TCR〕、静止无功发生器〔SVG〕、有源电力滤波器〔APF〕、
电
能
质
量
控
制
等
。
4〕电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通
射和射频干扰小。
绪论
五、电力电子器件的概念和特征 (1) 主电路〔main power circuit〕——电气设备或电力系统中，直接

功率晶体管

功率晶体管功率晶体管是一种高压、高电流、高功率的电子元件。

它是一种半导体器件，能够将小信号控制大电流，被广泛应用于各种电力电子设备中，如变频器、电源、电机驱动器等。

本文将从功率晶体管的原理、结构、工作特性以及应用领域等方面进行介绍。

一、功率晶体管的原理功率晶体管（Power MOSFET）是一种基于金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的半导体器件。

与普通MOSFET相比，功率晶体管主要区别在于其耐压、耐电流、导通损耗等方面更为优越。

功率晶体管的核心部件是PN结，其结构如图1所示。

图1：功率晶体管结构示意图PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结构，它是功率晶体管的主要控制部件。

PN结的导通与截止是通过场效应晶体管的栅电压来控制的。

栅极上的正向偏置电压会使得栅源之间形成一个电场，这个电场会影响PN结的导通与截止。

当栅极电压为零或负电压时，PN结截止，功率晶体管处于关闭状态，不导电；当栅极电压为正电压时，PN结导通，功率晶体管处于导通状态，可以通过电流。

二、功率晶体管的结构功率晶体管的结构主要包括栅极、漏极、源极、衬底等部分。

其中，源极和漏极是功率晶体管的输出端和输入端，栅极则是功率晶体管的控制端。

衬底则是功率晶体管的基底，通常与源极相连，用于固定源极电位。

功率晶体管的结构示意图如图2所示。

图2：功率晶体管结构示意图三、功率晶体管的工作特性功率晶体管的工作特性主要包括导通电阻、开关速度、漏电流等。

其中，导通电阻是功率晶体管的重要指标，它决定了功率晶体管的导通损耗。

开关速度则决定了功率晶体管的开关频率，漏电流则影响功率晶体管的工作温度和可靠性。

1.导通电阻功率晶体管的导通电阻主要由PN结的电阻、漏极电阻和接触电阻等组成。

其中，PN结的电阻和漏极电阻是功率晶体管的主要导通电阻。

为了降低功率晶体管的导通电阻，可以采用优化材料、优化结构和优化工艺等措施。

2.开关速度功率晶体管的开关速度主要由栅电容、栅电阻、栅驱动电路等因素决定。

电力电子技术选择判断

选择题1．功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为(B)。

（A）一次击穿（B）二次击穿（C）临界饱和（D）反向截止2．逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成(B)。

（A）大功率三极管（B）逆阻型晶闸管（C）双向晶闸管（D）可关断晶闸管3．在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是(C)。

（A）干扰信号（B）触发电压信号（C）触发电流信号（D）干扰信号和触发信号4．当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在(B)。

（A）导通状态（B）关断状态（C）饱和状态（D）不定5．单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是(D)。

（A）90°（B）120°（C）150°（D）180°6．单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(B)。

（A）U2 （B）U2 （C）2U2 （D） U27．单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(C)。

（A） U2 （B）2U2 （C） U2 （D） U28．电力二极管的工作特性可概括为(A)。

（A）单向导通（B）单相运行（C）全控器件（D）单相逆变9．快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是(D)。

（A）功率晶体管（B）IGBT （C）功率MOSFET （D）晶闸管 10．三相半波可控整流电路的自然换相点是(B)。

（A）交流相电压的过零点（B）本相相电压与相邻相电压正半周的交点处（C）比三相不控整流电路的自然换相点超前30°（D）比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°11．单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是(A)。

（A）0°～90°（B）0°～180°（C）90°～180°（D）180°～360° 12．对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关(A)。

第八章功率晶体管和二极管要点

二极管结电容
Cj=Cb+ Cd 理解了二极管的电容效应很容易理解其开关过程不能瞬间完成尤其在外加反压时，二极管的结电容必须先放电，经过一段恢复时间后，二极管才能恢复阻断 Cj的存在导致二极管开关损耗增加

二极管开关特性
等效电路反向恢复特性(重点)

几种反向恢复比较
反向恢复的影响
二.功率二极管的主要类型
1. 普通二极管（General Purpose Diode）又称整流二极管（Rectifier Diode）多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电中；其反向恢复时间较长，一般在5μs以上，这在开关频率不高时并不重要；正向电流定额和反向电压定额可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上。

二极管的电容效应(1)
两端电压变化，内电场重新建立,等效为Cb 称之为”垫垒电容” Cb与PN结截面积成正比,这与电容基本定义一致

二极管的电容效应(2)
二极管的电流变化,内部存储电荷变化空穴从P 区到N 区，电子从N 区到P 区电荷不完全复合,多余部份即为存储电荷当电流大,存储电荷增加；当电流小,放出电荷；表现出电容特性将之等效为Cd,即扩散电容

第一节功率二极管
功率二极管－不可控器件 Power Diode:结构简单．工作可靠．自20世纪50年代就获得应用快恢复二极管和肖特基二极管：分别在中．高频整流和逆变，以及低压高频整流的场合，具有不可替代的地位．

第一节功率二极管
功率二极管的工作原理基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样以半导体PN结为基础，由一个面积较大的 PN结和两端引线以及封装组成的

二极管和晶体管PPT课件

A
B
E
RB
IE V UBE
V
IC m A
RC EC
UCE
EB
实验线路(共发射极接法)
晶体管电流测量数据
IB/mA IC/mA IE/mA
0
0.02
<0.001 0.70
<0.001 0.72
0.04 0.06 0.08 0.10 1.50 2.30 3.10 3.95 1.54 2.36 3.18 4.05
扩散运动
14.2.2 PN结的单向导电性
PN结加正向电压，即正向偏置： P区加正电压、N区加负电压。
PN结加反向电压，即反向偏置： P区加负电压、N区加正电压。
PN结正向偏置
空间电荷区变薄
P
－+
+
－+
－+ 正向电流
－+
N _
内电场减弱，使扩散加强，扩散飘移，正向（扩散）电流大
PN结反向偏置空间电荷区变厚
P
－－ + +
N
_
－－ + +
+
－－ + +
－－
++
反向饱和电流很小，A级
内电场加强，使扩散停止，有少量飘移，反向电流很小
§14.3 二极管
1、基本结构
PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
符号
P 阳极
P
+
D
N
—
N 阴极
14.3 二极管
1. 基本结构
按结构分，有点接触型和面接触型两种。
小功率高频
+
A
ID2

电力电子技术——电力二极管和晶闸管

比如，峰值为 IM 的正弦半波电流对应的平均值 IF(AV)=IM/（平均面积），其对应的有效值I= IM/ 2，故得I = ( /2) IF(AV) =1.57 IF(AV) 。 2. 正向压降UF 1V左右。 3. 反向重复峰值电压URRM 指所能重复施加的反向最高峰值电压。通常是其雪崩击穿电压UB的2/3。 4. 最高工作结温TJM 指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度。TJM通常在125~175C 范围之内。
1. 正向平均电流IF(AV)（额定电流）
所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。决定发热的因素本来是电流的有效值，但由于传统上二极管多用于整流，其输出负载通常需要平均电流来衡量其性能。然而实际选管时，还是需要考虑工作电流有效值（发热损耗）是否会超过允许的定额。应按照实际电流波形所造成的发热效应与工频正弦半波时的有效值相等的原则来选取电力二极管的电流定额，并应留有一定的裕量。
• 电流驱动型和电压驱动型：按驱动信号的性质，又可分为电流驱动型（如GTR）和电压驱动型（如MOSFET、IGBT）两类。由于电压驱动型器件是通过加在控制极与公共端之间的电压产生可控的电场来改变流过器件的电流大小和通断状态的，故亦称作压控器件或场控器件。
• 双极型、单极型和复合型器件：可以按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为双极型器件（ GTR 、 SCR 、 GTO、二极管）、单极型器件（MOSFET）和复合型器件（ IGBT ）三类。由一种载流子参与导电的器件称为单极型器件；由电子和空穴两种载流子参与导电的器件称为双极型器件；由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件则被称为复合型器件，也称混合型器件。

电力二极管和晶闸管讲义课件

电力二极管和晶闸管讲义课件一、引言本讲义课件旨在介绍电力二极管和晶闸管的根本概念、工作原理以及应用领域。

电力二极管和晶闸管是电子器件中非常重要的组成局部，对于电力系统的平安运行和电能的调控起着至关重要的作用。

通过学习本讲义，您将能够了解到电力二极管和晶闸管的特性以及在实际应用中的具体用途。

二、电力二极管2.1 根本概念电力二极管，也称为肖特基二极管，是一种具有单向导电特性的半导体器件。

它由P型半导体和N型半导体组成，其中P型半导体为阳极〔A〕端，N型半导体为阴极〔K〕端。

当正向电压作用于二极管时，电流能够从阳极端流向阴极端；而当反向电压作用于二极管时，电流几乎不会通过二极管。

2.2 工作原理电力二极管的导电特性是由肖特基效应产生的。

肖特基效应是指当P型半导体和N型半导体相接触时，由于能带结构的不连续性，形成一个肖特势垒。

在正向电压作用下，势垒降低，电子能够克服势垒，从P型半导体向N型半导体注入，形成电流；而在反向电压作用下，势垒增加，阻碍电流的流动。

2.3 应用领域电力二极管在电力系统中有着广泛的应用。

其主要作用是实现电能的整流，即将交流电转换成直流电。

电力二极管可以作为整流器使用，将交流电源转换为电流仅在一个方向上流动的直流电源。

此外，电力二极管还可以用于电压倍增电路、脉冲调制电路等方面。

三、晶闸管3.1 根本概念晶闸管是一种具有控制特性的高功率半导体器件。

它由四层半导体构成，包括三个PN结。

晶闸管有三个主要引脚，包括阳极〔A〕、阴极〔K〕和控制极〔G〕。

晶闸管的主要特点是具有单向导通性和双向控制性，其导通与截止状态可通过控制极上的信号进行控制。

3.2 工作原理晶闸管的导通与截止是由PN结的正向偏置与反向偏置来控制的。

当控制极施加正向脉冲信号时，PN结之间的势垒会降低，使得晶闸管导通；而当控制极施加反向脉冲信号或不施加信号时，PN结之间的势垒会增加，使得晶闸管截止。

3.3 应用领域晶闸管在电力系统中有着广泛的应用。

电力电子课后作业讲解

电力电子课后作业讲解填空题电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。

现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。

电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。

晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。

晶闸管额定电流与有效值电流的关系 IT=1.57IT(AV)。

双向晶闸管的门极控制方式有两种：移向触发和过零触发。

2.判断题（×）1）普通晶闸管内部有两个PN结。

（×）2）普通晶闸管外部有3电极，分别是基极、发射极和集电极。

（√）3）型号为KP50-7的半导体器件，是一额定电流为50A的普通晶闸管。

（×）4)只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。

（×）5）只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。

（×）6）晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管就会导通。

（×）7）加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。

3.选择题1）在型号KP100-10G中，数字10表示（ C ）。

A、额定电压为10VB、额定电流为10AC、额定电压为1000VD、额定电流为100A2)晶闸管内部有（ C ）PN结。

A、1个B、2个C、3个D、4个3）晶闸管的3个引出电极分别是（ B ）A、阳极、阴极、栅极B、阳极、阴极、门极C、栅极、漏极、源极D、发射极、基极、集电极4）普通晶闸管的额定通态电流是用（ A ）表示。

A、流过晶闸管的平均电流B、直流输出平均电流C、整流输出电流有效值D、交流有效值5）当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（ B ）A、导通状态 B、关断状态 C、饱和状态 D、不定6）处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间作（ C ）处理才能使其开通。

A、并联一电容B、串联一电感C、加正向触发电压D、加反向触发电压7）在晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（ A ）A、阳极电流B、门极电流C、阳极电流与门极电流之差D、阳极电流与门极电流之和填空题典型的全控型器件主要有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双型晶体管四种。

《电工电子技术》课件——功率二极管

功率二极管的类型
快恢复二极管是指反向恢复时间小于 5μs 的二极管，用于高频整流、直流变换和逆变。
功率二极管的类型
肖特基二极管是将金属沉积在 N 型半导体的薄外延层上，利用金属和半导体之间的接触势垒获得单向导电作用。
总结
功率二极管的工作原理功率二极管的特性功率二极管的参数功率二极管的分类
i iF
UB
u
0
Is
Uth
iR
图2 功率二极管伏安特性曲线
功率二极管的伏安特性 i iF
伏安特性
UB
u
0
Is
Uth
iR
门坎电压 Uth ：
当外加电压大于 Uth 时，二极管导通，此后电流迅速上升。
反向饱和电流 IR
当外加反向电压时，二极管反向截止，只有微小而恒定的反向漏电流 IR 。
击穿电压 UB
不可控器件半控型器件全控型器件
功率半导体器件的分类
不可控器件是指无法用控制信号来控制其导通或关断的功率半导体器件。这类器件只有一种，就是功率二极管，其导通和关断由所承受的电压和流过的电流决定。
功率半导体器件的分类
半控型器件是指通过控制信号可以控制其导通但不能控制其关断的功率半导体器件。这类器件主要是指晶闸管及其大部分派生器件。
电压控制型电流控制型单极型器件双极型器件
功率半导体器件的分类
单极型器件是指只有一种载流子参与导电的功率半导体器件。常用的单极型器件主要是 MOSFET 。
பைடு நூலகம்
功率半导体器件的分类
双极型器件是指电子和空穴两种载流子均参与导电的功率半导体器件。常用的双极型器件包括晶闸管、BJT 和IGBT 等。

二极管和晶体管64页PPT

• 外电场与内电场方向相反（削弱内电场），使 PN结变窄。
• 扩散运动＞漂移运动。 • PN结电阻小，电流大，
正向导通。 • I的大小与外加电压有关
17
2) PN结反向偏置
反向偏置：阳极P接电源负极，阴极N接电源阳极
特点：
• 外电场与内电场方向相同（增强内电场），使PN结变宽。
• 扩散运动＜漂移运动 • 结电阻大，反向电流很小，
6
自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动形成空穴电流，它们的方向相同。
自由电子和空穴称为载流子
7
（3）本征半导体中载流子的浓度
温度升高热运动加剧
载流子增多本征半导体中载流子的浓度很低,导电性能很差。本征半导体中载流子的浓度与温度密切相关。
8
归纳本征半导体的导电机理
❖ 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。
第 14 章二极管和晶体管
14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 晶体管 14.6 光电器件
1
14.1 半导体的导电特性
物质按导电性能分类
导体 (Conductor) 半导体 (Semiconductor) 绝缘体 (Insulator)
+4 +4
12
归纳
◆ 杂质半导体中两种载流子浓度不同，分为多数载
流子和少数载流子（简称多子、少子）。
◆ 杂质半导体中多数载流子的数量取决于掺杂浓
度，少数载流子的数量取决于温度。
◆ 杂质半导体中起导电作用的主要是多子。 ◆ N型半导体中电子是多子，空穴是少子；
P型半导体中空穴是多子，电子是少子。

功率晶体管(GTR)的特性

功率晶体管（GTR）的特性功率晶体管（GTR）具有控制方便、开关时间短、通态压降低、高频特性好、安全工作区宽等优点。

但存在二次击穿问题和耐压难以提高的缺点，阻碍它的进一步发展。

—、结构特性1、结构原理功率晶体管是双极型大功率器件，又称巨型晶体管或电力勗体管，简称GTR。

它从本质上讲仍是晶体管，因而工作原理与一般晶体管相同。

但是，由于它主要用在电力电子技术领域，电流容量大，耐压水平高，而且大多工作在开关状态，因此其结构与特性又有许多独特之处。

对GTR的要求主要是有足够的容量、适当的增益、较高的速度和较低的功耗等。

由于GTR电流大、功耗大，因此其工作状况出现了新特点、新问题。

比如存在基区大注入效应、基区扩展效应和发射极电流集边效应等，使得电流增益下降、特征频率减小，导致局部过热等，为了削弱这种影响，必须在结构上采取适当的措施。

目前常用的GTR器件有单管、达林顿管和模块三大系列。

三重扩散台面型NPN结构是单管GTR的典型结构，其结构和符号如图1所示。

这种结构的优点是结面积较大，电流分布均匀，易于提高耐压和耗散热量；缺点是电流增益较低，一般约为10~20g。

图1、功率晶体管结构及符号图2、达林顿GTR结构(a)NPN-NPN型、(b)PNP-NPNxing达林顿结构是提高电流增益的一种有效方式。

达林顿GTR由两个或多个晶体管复合而成，可以是PNP或NPN型，如图2所示，其中V1为驱动管，可饱和，而V2为输出管，不会饱和。

达林顿GTR的电流增益β大大提高，但饱和压降VCES也较高且关断速度较慢。

不难推得IC=ΒIB1.VCES= VCES1+VCES2（其中β≈β1β2）目前作为大功率开关应用最多的是GTR模块。

它是将单个或多个达林顿结构GTR及其辅助元件如稳定电阻、加速二极管及续流二极管等，做在一起构成模块，如图3所示。

为便于改善器件的开关过程或并联使用，有些模块的中间基极有引线引出。

GTR模块结构紧凑、功能强，因而性能价格比大大提高。

电力二极管和晶闸管电子技术

EL
不亮
EA Q1 RRP
A K G EG Q2
晶闸管的导通关断实验电路
结论：当阳极与阴极间加反向电压时，晶闸管处于关断状态。
EL
不亮亮
EA Q1 RRP
A K G EG Q2
晶闸管的导通关断实验电路
结论：
当阳极与阴极间加正向电压时，且门极与阴极
间也承受正向电压时，晶闸管处于导通状态。
当晶闸管导通以后，门极失去控制作用。
控制控制电路检测电路保护电路驱动电路
V1 L R
路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行
电
路
V2
主电路
电气隔离电力电子器件在实际应用中的系统组成
3、电力电子器件的分类
按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
不可控器件(Power Diode) ——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。半控型器件（Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。全控型器件（IGBT,MOSFET) ——通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。
四、电力二极管的主要类型
1、普通二极管（General Purpose Diode）
又称整流二极管（Rectifier Diode）。
多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路。
其反向恢复时间较长（5µs以上）。
正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。
2) 快恢复二极管（Fast Recovery Diode——FRD）
电力二级管和晶闸管
补充内容：电力电子器件概述
1.1 1.2 1.3 电力二极管晶闸管双向晶闸管及其他派生晶闸管

第章电力晶体管和晶闸管

1. 额定电压（UTn）
1) 正向断态重复峰值电压UDRM——在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。
2) 反向阻断重复峰值电压URRM—— 在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。
3) 通态（峰值）电压UTM——晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。
第章电力晶体管和晶闸管
第一节电力二极管
➢ 电力二极管是指可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的二极管，它与其他电力电子器件相配合，作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护元件，在各种变流电路中发挥着重要作用；
➢ 它的基本结构、工作原理和伏安特性与信息电子电路中的二极管相同，以半导体PN结为基础；
考虑2倍的安全雨量后得：
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3. 其他参数
1）通态平均电压UT(AV)：当晶闸管中流过额定电流并达
到稳定的额定结温时，阳极与阴极之间电压降的平均
值，称为通态平均电压。通态平均电压UT(AV)分为A～
Ｉ，对应为0.4V～1.2V共九个组别。 2) 维持电流 IH ：使晶闸管维持导通所必需的最小电流
➢ 一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH越小
3) 擎住电流 IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。 ➢ 对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍。
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4)断态电压临界上升率du／dt ：在额定结温和门极
开路情况下，不使元件从断态到通态转换的最大阳极电压上升率称为断态电压临界上升率。
5）通态电流临界上升率di／dt ：在规定条件下，
➢ 本相电压强触发电路这种触发方式电路简单、工作
可靠，主要用于双向晶闸管组成的交流开关电路。

电力电子技术-第八章 功率晶体管和二极管