2第1章 电力电子器件
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☞在正向阻断恢复时间内如果 重新对晶闸管施加正向电压, 晶闸管会重新正向导通,而不 是受门极电流控制而导通。
IRM
O
t
尖峰电压
trr
U RRM
tgr
图1-4 晶闸管的开通 和关断过程波形
14/133
1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
3.晶闸管的主要参数—电压定额 ◆断态不重复峰值电压UDSM ☞晶闸管在门极开路时,施加 于晶闸管的正向阳极电压上升 到正向伏安特性曲线急剧弯曲 处所对应的电压值。 ☞它是一个不能重复且每次持 续时间不大于10ms的断态最大 脉冲电压。 ☞UDSM值小于转折电压Ubo,其 差值大小,由晶闸管制造厂自 定。
9/133
1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
欲使晶闸管导通需具备两个条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。 应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。 晶闸管一旦导通,门极即失去控制作用,故晶闸管为半控型器件。 为使晶闸管关断,必须使其阳极电流减小到一定数值以下,这只有 用使阳极电压减小到零或反向的方法来实现。
雪崩 击穿
图1-3 晶闸管的伏安特性
- IA
IG2>IG1>IG
☞正向特性 √当IG=0时,如果在 器件两端施加正向电压, 则晶闸管处于正向阻断状 态,只有很小的正向漏电 流流过。 √如果正向电压超过临 界极限即正向转折电压 Ubo,则漏电流急剧增大, 器件开通 。 √随着门极电流幅值的 增大,正向转折电压降低, 晶闸管本身的压降很小, 在1V左右。 √如果门极电流为零, 并且阳极电流降至接近于 零的某一数值IH以下,则 晶闸管又回到正向阻断状 态,IH称为维持电流。
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1.3 派生晶闸管器件
(2)双向晶闸管 双向晶闸管不论从结构还是从特性 方面来说,都可以看成是一对反向并 联的普通晶闸管。在主电极的正、反 两个方向均可用交流或直流电流触发 导通。
双向晶闸管在第Ⅰ和第Ⅲ象限有 对称的伏安特性。
图1-8 双向晶闸管等效电路及符号
图1-9 双向晶闸管的伏安特性
19/133
1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
■动态参数 ◆开通时间tgt和关断时间tq ◆断态电压临界上升率du/dt ☞在额定结温和门极开路的情况下,不导致晶闸管从断态 到通态转换的外加电压最大上升率。 ☞电压上升率过大,使充电电流足够大,就会使晶闸管误 导通 。 ◆通态电流临界上升率di/dt ☞在规定条件下,晶闸管能承受而无有害影响的最大通态 电流上升率。 ☞如果电流上升太快,可能造成局部过热而使晶闸管损坏。
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1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
根据器件内部带电粒子参与导电的种类不同,电力电子器件又可分为 单极型、双极型和复合型三类。
(1)单极型器件。器件内部只有一种带电粒子参与导电的称为单极型器件,如 Power MOSFET; (2)双权型器件。器件内有电子和空穴两种带电粒子参与导电的称为双极型器 件,如GTR和GTO; (3)复合型器件。由双极型器件与单极型器件复合而成的新器件称为复合型器 件,也称混合型器件。如IGBT等。
i
阳极电流稳态 值的90% 阳极电流稳态 值的10%
td
tr
t
IRM
t
☞延迟时间随门极电流的增大而减小,上升时间除反映
trr
U RRM
tgr
晶闸管本身特性外,还受到外电路电感的严重影响。 提高阳极电压,延迟时间和 上升时间都可显著缩短。
图1-4 晶闸管的开通 和关断过程波形
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
+ IA 正向 导通
- UA
U RSM U RR
M
IH O
IG2
IG1
正向 转折 电压 Ubo
IG=0
U DRM U bo + UA UDSM
雪崩 击穿
- IA
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆断态重复峰值电压UDRM
+ IA
☞是在门极断路而结温 为额定值时,允许重复加 在器件上的正向峰值电压。 U ☞国标规定断态重复峰 RSM U RR M - UA 值电压UDRM为断态不重复 峰值电压(即断态最大瞬 雪崩 时电压)UDSM的90%。 击穿 ☞断态不重复峰值电压 应低于正向转折电压Ubo。
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1.2 晶闸管及派生器件
晶闸管(Thyristor)就是硅晶体闸流管,普通晶闸管也称为可控硅整 流器(Silicon Controlled Rectifier——SCR), 普通晶闸 管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。 大电流平板式
晶闸管的外形
小电流塑封式
小电流螺旋式 大电流螺旋式 图形符号 7/133
1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
1.晶闸管的结构
晶闸管是具有四层PNPN结构、三端引出线(A、K、G)的器件。
图1-2 晶闸管的外形、结构和符号
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1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
2.晶闸管的工作原理
IG↑→Ib2↑→IC2(Ib1)↑→IC1↑
图1-2 晶闸管的双晶体管模型与工作电路图
① ②
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
(1) 晶闸管的伏安特性 晶闸管的伏安特性是晶闸管阳极与阴极间 电压UAK和晶闸管阳极电流IA之间的关系特性。
+ IA 正向 导通
正向转 折电压 Ubo
IG1 IG=0
URSM U RRM -UA
IH O
IG2
U DRM U bo + UA U DSM
需要缓冲和保护电路。
电力电子器件的主要用途是高速开关,与普通电气开关、熔断器和接触器等电气元件相比,其过载能力 不强,电力电子器件导通时的电流要严格控制在一定范围内。
2/133
1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可对电力电子 器件进行如下分类:
(1)不可控器件。不能通过控制信号来控制电路的通断,器件的导通与关断完全 由自身在电路中承受的电压和电流来决定。典型器件是功率二极管。 (2)半控型器件。通过控制信号能控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。 典型半控型器件是晶闸管及其派生器件。 (3)全控型器件。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电 子器件。这类器件的品种很多,典型器件有门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体 管(GTR)、功率场效应管(Power MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 等。
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1.3 派生晶闸管器件
(3)逆导晶闸管 逆导晶闸管是将晶闸管和整流管制作在同一管芯上的集成元件。 由于逆导晶闸管等效于 反并联的普通晶闸管和整 流管,因此在使用时,使 器件的数目减少、装置体 积缩小、重量减轻、价格 降低和配线简单,特别是 消除了整流管的配线电感 ,使晶闸管承受的反向偏 置时间增加。
第一章 电力电子器件
1
1.1
电力电子器件的特点与分类-特点
电力电子器件在电力电子电路中一般都工作在开关状态。
关断时承受一定的电压,但基本无电流流过;导通时流过一定的电流,但器件只有很小的导通压降。电 力电子器件工作时在导通和关断之间不断切换,其动态特性是器件的重要特性。
电力电子器件处理的功率较大,具有较高的导通电流和阻断电压。
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆维持电流IH ☞维持电流是指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。 ☞结温越高,则IH越小。 ◆擎住电流IL ☞擎住电流是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。 ☞约为IH的2~4倍 ◆浪涌电流ITSM ☞指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的 不重复性最大正向过载电流。
由于自身的导通电阻和阻断时的漏电流,电力电子器件会产生较大的耗散功率,往往是电路中主要的发 热源。为便于散热,电力电子器件往往具有较大的体积,并且使用时一般都要安装散热器,以限制因耗 散功率造成的升温。
电力电子器件的工作状态通常由信息电子电路来控制。
由于电力电子器件处理的电功率较大,信息电子电路不能直接控制,需要中间电路将控制信号放大,该 放大电路就是电力电子器件的驱动电路。
4/133
1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
按照驱动信号的波形(电力二极管除外 )
(1)脉冲触发型。通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的 开通或者关断的控制。
(2)电平控制型。必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或 电流信号来使器件开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态。
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
+ IA
☞反向特性
正向 导通
正向转 折电压 Ubo
IG1 IG=0
√其伏安特性类似二极管 的反向特性。 √晶闸管处于反向阻断状 态时,只有极小的反向漏电 流通过。
URSM U RRM
IH O
IG2
-பைடு நூலகம்A
U DRM U bo + UA U DSM
雪崩 击穿
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1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
而按照控制电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质, 又可将可控电力电子器件分为电流驱动型器件和电压驱动型器件。
(1)电流驱动型器件。通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断,其典型 代表是GTR。 (2)电压驱动型器件。通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤 除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。当器件处于稳定工作状态时,其控 制极无电流,因此平均控制功率较小。由于电压驱动型器件是通过控制极电压在 主电极间建立电场来控制器件导通,故也称场控或场效应器件,其典型代表是 Power MOSFET和IGBT。
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1.3 派生晶闸管器件
(1)快速晶闸管 快速晶闸管的关断时间≤50µ s,常在较高频率(400Hz)的整流、逆变和 变频等电路中使用,它的基本结构和伏安特性与普通晶闸管相同。 目前国内已能提供最大平均电流1200A、最高断态电压1500 V的快速 晶闸管系列,关断时间与电压有关,约为25µ s~50µ s。
◆反向不重复峰值电压URSM
+ IA 正向 导通
IH
O
IG2
正向 转折 电压 IG1 UboI =0
G
UDRM U bo +U A UDSM
- IA
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。 ■电流定额 ◆通态平均电流 IT(AV) ☞国标规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40C和规定的冷 却状态下,稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正 弦半波电流的平均值。 ☞ 按照正向电流造成的器件本身的通态损耗的发热效应来定义的。 ☞一般取其通态平均电流为按发热效应相等(即有效值相等)的 原则所得计算结果的1.5~2倍。
iA
◆关断过程 ☞由于外电路电感的存在,原 处于导通状态的晶闸管当外加 电压突然由正向变为反向时, 其阳极电流在衰减时必然也是 有过渡过程的。
90%
反向恢复电 流最大值
10% uAK 0 td tr t
☞反向阻断恢复时间trr 正向阻断恢复时间tgr 关断时间tq=trr+tgr ☞关断时间约几百微秒。
正向 导通
IH O
IG2
正向 转折 电压 IG1 UboI =0
G
U DRM U bo + UA UDSM
- IA
16/133
1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
晶闸管门极开路,晶闸管承受反向电 压时,对应于10ms的反向最大脉冲电 压。 ◆反向重复峰值电压URRM ☞是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 U RSM URR M ☞规定反向重复峰值电压URRM为反向不 -UA 重复峰值电压(即反向最大瞬态电压) URSM的90%。 雪崩 击穿 ☞反向不重复峰值电压应低于反向击 穿电压。 ◆通态(峰值)电压UT ☞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。
√当反向电压超过一定限 度,到反向击穿电压后,外 电路如无限制措施,则反向 漏电流急剧增大,导致晶闸
管发热损坏。
图1-3 晶闸管的伏安特性
- IA
IG2>IG1>IG
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
A (2) 晶闸管的动态特性 100% 晶闸管开通与关断过程中的伏 90% 安特性变化关系称为晶闸管的动态特性 ◆开通过程 10% 0 ☞由于晶闸管内部的正反馈 uAK 过程需要时间,再加上外电路 电感的限制,晶闸管受到触发 后,其阳极电流的增长不可能 是瞬时的。 O ☞延迟时间td (0.5~1.5s) 上升时间tr (0.5~3s) 开通时间tgt=td+tr
IRM
O
t
尖峰电压
trr
U RRM
tgr
图1-4 晶闸管的开通 和关断过程波形
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
3.晶闸管的主要参数—电压定额 ◆断态不重复峰值电压UDSM ☞晶闸管在门极开路时,施加 于晶闸管的正向阳极电压上升 到正向伏安特性曲线急剧弯曲 处所对应的电压值。 ☞它是一个不能重复且每次持 续时间不大于10ms的断态最大 脉冲电压。 ☞UDSM值小于转折电压Ubo,其 差值大小,由晶闸管制造厂自 定。
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1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
欲使晶闸管导通需具备两个条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。 应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。 晶闸管一旦导通,门极即失去控制作用,故晶闸管为半控型器件。 为使晶闸管关断,必须使其阳极电流减小到一定数值以下,这只有 用使阳极电压减小到零或反向的方法来实现。
雪崩 击穿
图1-3 晶闸管的伏安特性
- IA
IG2>IG1>IG
☞正向特性 √当IG=0时,如果在 器件两端施加正向电压, 则晶闸管处于正向阻断状 态,只有很小的正向漏电 流流过。 √如果正向电压超过临 界极限即正向转折电压 Ubo,则漏电流急剧增大, 器件开通 。 √随着门极电流幅值的 增大,正向转折电压降低, 晶闸管本身的压降很小, 在1V左右。 √如果门极电流为零, 并且阳极电流降至接近于 零的某一数值IH以下,则 晶闸管又回到正向阻断状 态,IH称为维持电流。
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1.3 派生晶闸管器件
(2)双向晶闸管 双向晶闸管不论从结构还是从特性 方面来说,都可以看成是一对反向并 联的普通晶闸管。在主电极的正、反 两个方向均可用交流或直流电流触发 导通。
双向晶闸管在第Ⅰ和第Ⅲ象限有 对称的伏安特性。
图1-8 双向晶闸管等效电路及符号
图1-9 双向晶闸管的伏安特性
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
■动态参数 ◆开通时间tgt和关断时间tq ◆断态电压临界上升率du/dt ☞在额定结温和门极开路的情况下,不导致晶闸管从断态 到通态转换的外加电压最大上升率。 ☞电压上升率过大,使充电电流足够大,就会使晶闸管误 导通 。 ◆通态电流临界上升率di/dt ☞在规定条件下,晶闸管能承受而无有害影响的最大通态 电流上升率。 ☞如果电流上升太快,可能造成局部过热而使晶闸管损坏。
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1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
根据器件内部带电粒子参与导电的种类不同,电力电子器件又可分为 单极型、双极型和复合型三类。
(1)单极型器件。器件内部只有一种带电粒子参与导电的称为单极型器件,如 Power MOSFET; (2)双权型器件。器件内有电子和空穴两种带电粒子参与导电的称为双极型器 件,如GTR和GTO; (3)复合型器件。由双极型器件与单极型器件复合而成的新器件称为复合型器 件,也称混合型器件。如IGBT等。
i
阳极电流稳态 值的90% 阳极电流稳态 值的10%
td
tr
t
IRM
t
☞延迟时间随门极电流的增大而减小,上升时间除反映
trr
U RRM
tgr
晶闸管本身特性外,还受到外电路电感的严重影响。 提高阳极电压,延迟时间和 上升时间都可显著缩短。
图1-4 晶闸管的开通 和关断过程波形
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
+ IA 正向 导通
- UA
U RSM U RR
M
IH O
IG2
IG1
正向 转折 电压 Ubo
IG=0
U DRM U bo + UA UDSM
雪崩 击穿
- IA
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆断态重复峰值电压UDRM
+ IA
☞是在门极断路而结温 为额定值时,允许重复加 在器件上的正向峰值电压。 U ☞国标规定断态重复峰 RSM U RR M - UA 值电压UDRM为断态不重复 峰值电压(即断态最大瞬 雪崩 时电压)UDSM的90%。 击穿 ☞断态不重复峰值电压 应低于正向转折电压Ubo。
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1.2 晶闸管及派生器件
晶闸管(Thyristor)就是硅晶体闸流管,普通晶闸管也称为可控硅整 流器(Silicon Controlled Rectifier——SCR), 普通晶闸 管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。 大电流平板式
晶闸管的外形
小电流塑封式
小电流螺旋式 大电流螺旋式 图形符号 7/133
1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
1.晶闸管的结构
晶闸管是具有四层PNPN结构、三端引出线(A、K、G)的器件。
图1-2 晶闸管的外形、结构和符号
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1.2.1 晶闸管的结构和工作原理
2.晶闸管的工作原理
IG↑→Ib2↑→IC2(Ib1)↑→IC1↑
图1-2 晶闸管的双晶体管模型与工作电路图
① ②
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
(1) 晶闸管的伏安特性 晶闸管的伏安特性是晶闸管阳极与阴极间 电压UAK和晶闸管阳极电流IA之间的关系特性。
+ IA 正向 导通
正向转 折电压 Ubo
IG1 IG=0
URSM U RRM -UA
IH O
IG2
U DRM U bo + UA U DSM
需要缓冲和保护电路。
电力电子器件的主要用途是高速开关,与普通电气开关、熔断器和接触器等电气元件相比,其过载能力 不强,电力电子器件导通时的电流要严格控制在一定范围内。
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电力电子器件的特点与分类-分类
按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可对电力电子 器件进行如下分类:
(1)不可控器件。不能通过控制信号来控制电路的通断,器件的导通与关断完全 由自身在电路中承受的电压和电流来决定。典型器件是功率二极管。 (2)半控型器件。通过控制信号能控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。 典型半控型器件是晶闸管及其派生器件。 (3)全控型器件。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电 子器件。这类器件的品种很多,典型器件有门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体 管(GTR)、功率场效应管(Power MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 等。
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1.3 派生晶闸管器件
(3)逆导晶闸管 逆导晶闸管是将晶闸管和整流管制作在同一管芯上的集成元件。 由于逆导晶闸管等效于 反并联的普通晶闸管和整 流管,因此在使用时,使 器件的数目减少、装置体 积缩小、重量减轻、价格 降低和配线简单,特别是 消除了整流管的配线电感 ,使晶闸管承受的反向偏 置时间增加。
第一章 电力电子器件
1
1.1
电力电子器件的特点与分类-特点
电力电子器件在电力电子电路中一般都工作在开关状态。
关断时承受一定的电压,但基本无电流流过;导通时流过一定的电流,但器件只有很小的导通压降。电 力电子器件工作时在导通和关断之间不断切换,其动态特性是器件的重要特性。
电力电子器件处理的功率较大,具有较高的导通电流和阻断电压。
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆维持电流IH ☞维持电流是指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。 ☞结温越高,则IH越小。 ◆擎住电流IL ☞擎住电流是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。 ☞约为IH的2~4倍 ◆浪涌电流ITSM ☞指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的 不重复性最大正向过载电流。
由于自身的导通电阻和阻断时的漏电流,电力电子器件会产生较大的耗散功率,往往是电路中主要的发 热源。为便于散热,电力电子器件往往具有较大的体积,并且使用时一般都要安装散热器,以限制因耗 散功率造成的升温。
电力电子器件的工作状态通常由信息电子电路来控制。
由于电力电子器件处理的电功率较大,信息电子电路不能直接控制,需要中间电路将控制信号放大,该 放大电路就是电力电子器件的驱动电路。
4/133
1.1
电力电子器件的特点与分类-分类
按照驱动信号的波形(电力二极管除外 )
(1)脉冲触发型。通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的 开通或者关断的控制。
(2)电平控制型。必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或 电流信号来使器件开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态。
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
+ IA
☞反向特性
正向 导通
正向转 折电压 Ubo
IG1 IG=0
√其伏安特性类似二极管 的反向特性。 √晶闸管处于反向阻断状 态时,只有极小的反向漏电 流通过。
URSM U RRM
IH O
IG2
-பைடு நூலகம்A
U DRM U bo + UA U DSM
雪崩 击穿
3/133
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电力电子器件的特点与分类-分类
而按照控制电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质, 又可将可控电力电子器件分为电流驱动型器件和电压驱动型器件。
(1)电流驱动型器件。通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断,其典型 代表是GTR。 (2)电压驱动型器件。通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤 除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。当器件处于稳定工作状态时,其控 制极无电流,因此平均控制功率较小。由于电压驱动型器件是通过控制极电压在 主电极间建立电场来控制器件导通,故也称场控或场效应器件,其典型代表是 Power MOSFET和IGBT。
20/133
1.3 派生晶闸管器件
(1)快速晶闸管 快速晶闸管的关断时间≤50µ s,常在较高频率(400Hz)的整流、逆变和 变频等电路中使用,它的基本结构和伏安特性与普通晶闸管相同。 目前国内已能提供最大平均电流1200A、最高断态电压1500 V的快速 晶闸管系列,关断时间与电压有关,约为25µ s~50µ s。
◆反向不重复峰值电压URSM
+ IA 正向 导通
IH
O
IG2
正向 转折 电压 IG1 UboI =0
G
UDRM U bo +U A UDSM
- IA
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
◆通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。 ■电流定额 ◆通态平均电流 IT(AV) ☞国标规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40C和规定的冷 却状态下,稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正 弦半波电流的平均值。 ☞ 按照正向电流造成的器件本身的通态损耗的发热效应来定义的。 ☞一般取其通态平均电流为按发热效应相等(即有效值相等)的 原则所得计算结果的1.5~2倍。
iA
◆关断过程 ☞由于外电路电感的存在,原 处于导通状态的晶闸管当外加 电压突然由正向变为反向时, 其阳极电流在衰减时必然也是 有过渡过程的。
90%
反向恢复电 流最大值
10% uAK 0 td tr t
☞反向阻断恢复时间trr 正向阻断恢复时间tgr 关断时间tq=trr+tgr ☞关断时间约几百微秒。
正向 导通
IH O
IG2
正向 转折 电压 IG1 UboI =0
G
U DRM U bo + UA UDSM
- IA
16/133
1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
晶闸管门极开路,晶闸管承受反向电 压时,对应于10ms的反向最大脉冲电 压。 ◆反向重复峰值电压URRM ☞是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 U RSM URR M ☞规定反向重复峰值电压URRM为反向不 -UA 重复峰值电压(即反向最大瞬态电压) URSM的90%。 雪崩 击穿 ☞反向不重复峰值电压应低于反向击 穿电压。 ◆通态(峰值)电压UT ☞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。
√当反向电压超过一定限 度,到反向击穿电压后,外 电路如无限制措施,则反向 漏电流急剧增大,导致晶闸
管发热损坏。
图1-3 晶闸管的伏安特性
- IA
IG2>IG1>IG
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1.2.2 晶闸管的工作特性及主要参数
A (2) 晶闸管的动态特性 100% 晶闸管开通与关断过程中的伏 90% 安特性变化关系称为晶闸管的动态特性 ◆开通过程 10% 0 ☞由于晶闸管内部的正反馈 uAK 过程需要时间,再加上外电路 电感的限制,晶闸管受到触发 后,其阳极电流的增长不可能 是瞬时的。 O ☞延迟时间td (0.5~1.5s) 上升时间tr (0.5~3s) 开通时间tgt=td+tr