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電力電子器件

電力電子器件(Power Electronic Device)又稱為功率半導體器件,主要用于電力設備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件(通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安,電壓為數(shù)百伏以上)。

更新時間:2016/06/16 瀏覽量:1758

電力電子器件
1電力電子器件分類

?一、按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度分類?:
1.半控型器件,例如晶閘管;
2.全控型器件,例如GTO(門極可關斷晶閘管)、GTR(電力晶體管),MOSFET(電力場效應晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管);
3.不可控器件,例如電力二極管;
二、按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號的性質分類:
1.電壓驅動型器件,例如IGBT、MOSFET、SITH(靜電感應晶閘管);
2.電流驅動型器件,例如晶閘管、GTO、GTR;
三、根據(jù)驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號波形分類:
1.脈沖觸發(fā)型,例如晶閘管、GTO;
2.電子控制型,例如GTR、MOSFET、IGBT;
按照電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況分類:
1.單極型器件,例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR;
2.雙極型器件,例如MOSFET、IGBT;
3.復合型器件,例如MCT(MOS控制晶閘管)。

電力電子器件分類

電力電子器件分類

2電力電子器件損耗

電力電子器件的損耗主要包括有開通、關斷、通態(tài)損耗。
在通常情況下,電力電子器件功率損耗主要為通態(tài)損耗,而當器件開關頻率較高時,功率損耗主要為開關損耗。另外,si的二極管有反向恢復損耗,sic SBD沒有二極管的反向恢復損耗。在zvs的時候沒有開通損耗,zcs的時候沒有關斷損耗。其中一般的器件來說關斷損耗最大,通態(tài)損耗其次,開通損耗最小,這個是由于關斷慢時間長,開通快,IV積分損耗小,通態(tài)損耗為rds,on和電流的平方,隨溫度變化會增大。
電子器件工作在開關狀態(tài)損耗就小是相對而言的,開關狀態(tài)的晶體管飽和導通,壓降很小,耗電也就很小。放大狀態(tài)的晶體管壓降很高,耗電也就很多。電子開關的消耗遠遠大于接觸器,但是它的開關速度很快。

電力電子器件損耗

電力電子器件損耗

3電力電子器件優(yōu)缺點

1、電力二極管:結構和原理簡單,工作可靠;
2、晶閘管:承受電壓和電流容量在所有器件中最高
3、IGBT:開關速度高,開關損耗小,具有耐脈沖電流沖擊的能力,通態(tài)壓降較低,輸入阻抗高,為電壓驅動,驅動功率小;缺點:開關速度低于電力MOSFET,電壓,電流容量不及GTO
4、GTR:耐壓高,電流大,開關特性好,通流能力強,飽和壓降低;缺點:開關速度低,為電流驅動,所需驅動功率大,驅動電路復雜,存在二次擊穿問題
5、GTO:電壓、電流容量大,適用于大功率場合,具有電導調制效應,其通流能力很強;缺點:電流關斷增益很小,關斷時門極負脈沖電流大,開關速度低,驅動功率大,驅動電路復雜,開關頻率低
6、MOSFET:開關速度快,輸入阻抗高,熱穩(wěn)定性好,所需驅動功率小且驅動電路簡單,工作頻率高,不存在二次擊穿問題;缺點:電流容量小,耐壓低,一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。
7、制約因素:耐壓,電流容量,開關的速度。

電力電子器件優(yōu)缺點

電力電子器件優(yōu)缺點

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