第二章电力电子器件1

1、合肥工业大学电气与自动化工程学院电 力 电 子 技 术Power Electronic Technology第第2 2章章 电力电子器件电力电子器件本章主要内容本章主要内容1、电力电子器件的特点与分类、电力电子器件的特点与分类3、电力二极管（、电力二极管（SR）4、晶闸管（、晶闸管（SCR）5、门极可关断晶闸管（、门极可关断晶闸管（GTO）6、电力晶体管（、电力晶体管（GTR）7、电力场效应晶体管、电力场效应晶体管（MOSFET）8、绝缘栅双极晶体管、绝缘栅双极晶体管（IGBT）9、其他新型电力电子器件、其他新型电力电子器件10、电力电子器件的的发展趋势、电力电子器件的的发展趋势11、电力电子

2、器件应用共性问题、电力电子器件应用共性问题2、电力电子器件基础、电力电子器件基础2.1 电力电子器件的特点与分类 2.1.1 电力电子器件的特点 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件电力电子器件（Power Electronic Device）可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点 主电路（Main Power Circuit）电气 设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点 广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。 两类

3、中，自20世纪50年代以来，真空管（Vacuum Valve）仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器、闸流管等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往往专电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件指电力半导体器件。 电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅(锗、硒、灰锡、金刚石等单元素材料；砷化镓、碳化硅等化合物）。2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征：一般特征：1 1）

4、具有较大的耗散功率）具有较大的耗散功率 处理功率较大，具有较高的导通电流和阻断电压处理功率较大，具有较高的导通电流和阻断电压 器件自身的非理想性（导通电阻、阻断漏电流等）器件自身的非理想性（导通电阻、阻断漏电流等） 一般都需要安装散热器一般都需要安装散热器2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点2) 电力电子器件一般都工作在开关状态电力电子器件一般都工作在开关状态导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性（开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要

5、的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替有时将其称之为电力电子开关或电力半导体开关。2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点3)3) 电力电子器件往往需要专门的驱动电路来控制电力电子器件往往需要专门的驱动电路来控制在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行适当放大，这就是电力电子器件的驱动电路(Driving Circuit）2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点4 4）电力电子器件往往需要缓冲和保护电路）电力电子器件往往需要缓冲和保护电路2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力

6、电子器件的特点 电力电子器件的过压、过流能力较弱电力电子器件的过压、过流能力较弱 开关过程中电压、电流会发生急剧变化，为了增强可靠性开关过程中电压、电流会发生急剧变化，为了增强可靠性通常需要缓冲电路抑制电压电流变化率通常需要缓冲电路抑制电压电流变化率 保护电路用于防止电压和电流超过器件极限值保护电路用于防止电压和电流超过器件极限值电力电子系统电力电子系统：由控制电路控制电路、驱动电路驱动电路、保护电路保护电路 和以电力电子器件为核心的主电路主电路组成。控制电路RL主电路V1V2检测电路驱动电路保护电路在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行电气隔离控制电路电力

7、电子器件有三个端子组成2.1.1 2.1.1 电力电子器件的特点电力电子器件的特点2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类1 1、按照器件能够被控制电路、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度信号所控制的程度，分为以下三类：，分为以下三类：1 1）半半控型器件控型器件( (Semi-controlled DeviceSemi-controlled Device) ) 通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类2)2)全控型器件

8、全控型器件( (Full-controlled DeviceFull-controlled Device) )通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件绝缘栅双极晶体管（Insulated-Gate Bipolar TransistorIGBT）电力场效应晶体管（Power MOSFET，简称为电力MOSFET）门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor GTO）GTR、SIT、 SITH、 IGCT等2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类3)3)不可控器件不可控器件( (Uncontrolled DeviceUncontrolled

9、Device) )不能用控制信号来控制其通断，因此也就不需要驱动电路电力二极管（Power Diode）只有两个端子，器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类电力电子器件可控器件非可控器件整流二极管自关断器件非自关断器件普通晶闸管(GTR)快速晶闸管(FST)双向晶闸管(TRIAC)逆导晶闸管(RCT)光控晶闸管(LTT)晶体管晶闸管双极型电力晶体管(GTR)电力场效应晶体管(PMOSFET)绝缘栅双极电力晶体管(IGBT)静电感应型晶体管(SIT)门极可关断晶闸管

10、(GTO)场控晶闸管(MCT)静电感应型晶闸管(SITH)电力电子器件分类树电力电子器件分类树1 12、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间控制端和公共端之间信号信号的性质，分为两类：1)1)电流驱动型电流驱动型( (Current Driving TypeCurrent Driving Type) )通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。如GTO、GTR2)2)电压驱动型电压驱动型( (Voltage Driving TypeVoltage Driving Type) )仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。又称为场控器件，或场效应器件。如

11、MOSFET2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类3、按照器件内部电子和空穴电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：1)1)单极型器件单极型器件( (Unipolar DeviceUnipolar Device) )：由一种载流子参与导电的器件（MOSFET, SIT, 肖特基二极管）2)2)双极型器件双极型器件( (Bipolar DeviceBipolar Device) )：由电子和空穴两种载流子参与导电的器件（GTR, GTO, SITH，SR）3)3)复合型器件复合型器件( (Complex DeviceComplex Device) )：由单极型器件和双极

12、型器件集成混合而成的器件（IGBT,MCT,IGCT） 2.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类 电力电子器件分类树电力电子器件分类树2 22.1.2 2.1.2 电力电子器件的分类电力电子器件的分类2.2 2.2 电力电子器件基础电力电子器件基础 PN结原理 电力电子器件的封装2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。其导电能力受到外部条件（如光、热等）影响。半导体是否纯净也会影响其导电能力。 本征（instinct）半导体：是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。+4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4

13、+4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 温度温度 光照光照自由电子自由电子空穴空穴本征激发本征激发空穴空穴共价键中的空位共价键中的空位空穴的移动空穴的移动空穴的运空穴的运动是靠相邻共价键中的价电动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。子依次充填空穴来实现的。由热激发或光照而产生由热激发或光照而产生自由电子和空穴对自由电子和空穴对。温度温度 载流子载流子浓度浓度 2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 载流子：载流子：（源于金属导体），电流是电子在导体中的定向流动，而在金属导体中能够运载电流的只有其中的自由电子，他们是金属原子结合

14、成固体时释放出来的供全体原子共有的最外层电子，即价电子，为了区别于被束缚的内层电子，人们将其称之为载流子载流子。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4N型半导体型半导体（电子型半导体）在本征半导体中掺入五价的元素(磷、砷、锑 )多余电子，多余电子，成为自由电子成为自由电子+5自由电子自由电子杂质半导体：在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。+52.2.1 PN结原理结原理施主杂质施主杂质+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3P型半导体型半导体（空穴型半导体）在本征半导体中掺入三价的元素（硼）+3空穴空穴2

15、.2.1 PN结原理结原理受主受主杂质杂质PN结：结：是指半导体的P型导电区和N型导电区的结合部。 界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动的杂质离子，称为空间电荷。2.2.1 PN结原理结原理N型半导体和P型半导体结合后，交界处电子和空穴的浓度差别，造成了各区的多子向另一区的扩散运动，到对方区内成为少子。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 空间电荷建立的电场被称为空间电荷建立的电场被称为内电场内电场或或自建电场自建电场，其方向是阻止扩散运动的，其方向是阻止扩散运动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而言则为多子）向本区运动，即本区而言则为多子

16、）向本区运动，即漂移运动漂移运动。 扩散运动和漂移运动既相互联系又是扩散运动和漂移运动既相互联系又是矛盾的矛盾的，最终达到动态平衡，正、负，最终达到动态平衡，正、负空间电荷量达到稳定值，形成了一个空间电荷量达到稳定值，形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围，被称稳定的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区，按所强调的角度不同为空间电荷区，按所强调的角度不同也被称为也被称为耗尽层、阻挡层耗尽层、阻挡层或或势垒区势垒区（BarrierBarrier）。接触电位差2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 正向偏置正向偏置2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 正向偏置正向偏置1）P区和N区多

17、子在外电场作用下发生飘逸运动2）P区和N区多子穿过耗尽层，到达对方，称为少子注入，这是正向偏置传导电流的根本方式2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 正向偏置正向偏置3）P区和N区的注入少子将产生积累和复合，这是维持正向导通的根本原因4）随着正向偏置电压的增加，内电场将逐渐消弱直至消失（此时对应的阳极和阴极间的电压成为门槛电压），PN结导通电流迅速增大，进而完成PN结的正向导通。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置1） 空间电荷区电场增强，强化了载流子的飘逸运动，即N区边界的空穴将被空间电荷的强电场扫向P区，类似的情况也发生在P区边界2）边界载流子被扫走之后，

18、中性区内少子通过扩散流向边界，从而形成了反向电流2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置3） 这种形成反向漏电流的方式为少子抽取，不同于正偏时的少子注入，因本体少子密度有限，使得反向漏电流大小不取决于反偏电压，而取决于少子来源的丰富程度。4）在很大的电压范围内，它大小不随电压变化，因此通常将其称之为反向饱和电流。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置5） 随着反偏电压的增大，会出现穿通和击穿现象，从而造成反向电流急剧上升。穿通：空间电荷区随着反偏电压的升高而展开，指到与电极接通，从而直接从电极抽取载流子，于是反向电流急剧增大，形成短路现象。击穿：雪

19、崩击穿、齐纳击穿2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置5） 随着反偏电压的增大，会出现穿通和击穿现象，从而造成反向电流急剧上升。雪崩击穿：雪崩击穿：随着外加反向偏压的增加，空间电荷区的场强增强，边界飘逸进入空间电荷区的载流子受电场加速获得很高的动能，高能量载流子与在空间电荷区与点阵原子碰撞使之电离，并形成新的高能载流子，进而一而二、二而四的倍增下去，反向电流如同雪崩一样增大。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置5） 随着反偏电压的增大，会出现穿通和击穿现象，从而造成反向电流急剧上升。齐纳击穿：齐纳击穿：随着外加反向偏压的增加使得空间电荷区的电场

20、超过某一临界值时，无需被电场加速的高速载流子，空间电荷区的原子直接被电离形成载流子源，使得反向电流迅速增加。反向击穿时（雪崩、齐纳）是可恢反向击穿时（雪崩、齐纳）是可恢复性的。复性的。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 反向偏置反向偏置反向击穿时（雪崩、齐纳）是可恢反向击穿时（雪崩、齐纳）是可恢复性的。复性的。若此时外部电路采取措施限制反向若此时外部电路采取措施限制反向电流，当反向电流降低后，电流，当反向电流降低后，PN结仍结仍可恢复原来状态。可恢复原来状态。反之，如果反向电压和反向电流乘反之，如果反向电压和反向电流乘积过大，超过积过大，超过PN结的好散功率，导结的好散功率，导致热量

21、无法及时散发，致热量无法及时散发，PN结的结温结的结温上升至过热而烧坏，这便发生了上升至过热而烧坏，这便发生了热热击穿击穿，实际应极力避免之。，实际应极力避免之。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 结电容结电容PN结的电荷量随外加电压的变化而变化，呈现电容效应，称为结电容。JdQCdU因空间电荷区宽度的变化而呈现的电荷效应，称之为势垒电容（CB）。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 结电容结电容PN结的电荷量随外加电压的变化而变化，呈现电容效应，称为结电容。JdQCdU因载流子的扩散、积累而形成的电容效应，称之为扩散电容（CD）。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理

22、 结电容结电容结电容（CJ）又称微分电容，包括势垒电容（CB）和扩散电容（CD）。势垒电容（CB）只在外加电压变化时才起作用，且外加电压频率越高，势垒电容越明显。其大小与PN结截面积成正比，与阻挡层厚度成反比。扩散电容（CB）仅在正偏时才起作用。正偏时，电压较低时势垒电容为主，电压较高时扩散容为主。2.2.1 PN2.2.1 PN结原理结原理 结电容结电容PN结正向偏置时，结电阻非常小，结电容CJ主要是扩散电容，尽管结电容较大，但其影响较小。PN结反向偏置时，二极管处于截止状态，结电容主要是势垒电容，尽管结电容较小，但其影响不可忽视高频工作时，结电容将对其工作产生较大影响。2.2.2 2.2.

23、2 电力电子器件的封装电力电子器件的封装2.2.2 2.2.2 电力电子器件的封装电力电子器件的封装2.3 2.3 电力二极管电力二极管2.3 2.3 电力二极管电力二极管1）电力二极管（Power Diode）属于不可控电力电子器件2）电力二极管有时也称为半导体整流器（Semiconductor Rectifier）3）最早应用与电力电子领域的半导体器件2.3 2.3 电力二极管电力二极管 结型电力二极管基本结构和工作原理 结型电力二极管的基本特性 电力二极管的主要参数 电力二极管的分类 电力二极管的应用特点2.3.1 2.3.1 结型电力二极管基本结构和工结型电力二极管基本结构和工作原理作

24、原理 电力二极管（Power Diode）基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样以PN结为基础 由一个面积较大的PN结（PNjunction）和两端引线以及封装组成的N-区 N-区的存在产生的影响： 1）提高器件的耐压 2）造成器件通态压降的升高 3）能够减小结电容的作用，提高器件的工作频率2.3.1 2.3.1 结型电力二极管基本结构和工结型电力二极管基本结构和工作原理作原理电导调制效应：电导调制效应：当二极管导通，正向电流较大时，空穴穿过当二极管导通，正向电流较大时，空穴穿过PN-结，进入结，进入N-区，并在区，并在N-区得到积累，使得区得到积累，使得N-区空穴浓度增加，区空穴浓度

25、增加，为了维持其电中性的条件其电子浓度也将增加，从而使其电阻为了维持其电中性的条件其电子浓度也将增加，从而使其电阻率明显下降。率明显下降。2.3.1 2.3.1 结型电力二极管基本结构和工结型电力二极管基本结构和工作原理作原理外形外形结构结构电气符号电气符号2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性( (静态、动态静态、动态) )2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性1.1. 静态特性（静态特性（Static State CharacteristicStatic State Characteristic）主要指其伏安特性伏安特性( (Volt-A

26、mpere CharacteristicVolt-Ampere Characteristic) )TS(e1)VVII 式中IS 为反向饱和电流，V 为二极管两端的电压降，VT =kT/q 称为温度的电压当量，k为玻耳兹曼常数（1.381023），q 为电子电荷量（1.61019）， ，T 为热力学温度。对于室温（相当T=300 K），则有VT=26 mV。2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性1.1. 静态特性（静态特性（Static State CharacteristicStatic State Characteristic）主要指其伏安特性伏安特性( (Vol

27、t-Ampere CharacteristicVolt-Ampere Characteristic) )门槛电压反向饱和电流（少子抽取）正向导通电流（少子注入）耗尽层变窄击穿2.2. 动态特性动态特性(Dynamic Characteristic)动态特性动态特性因结电容的存在，零偏置、正向偏置、反向偏置等状态之间的转换必然有一个过渡过程，此过程中的电压电流特性是随时间变化的。动 态 特 性动 态 特 性 主 要 指 开 关 特 性 ( S w i t c h i n g Characteristic)，开关特性反映通态和断态之间的转换过程。2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极

28、管的基本特性2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性 开通过程开通过程( (Turn-on TransientTurn-on Transient) )： 电力二极管的正向压降先出现一个过冲UFP，经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如 2V）。 电压过冲物理机制主要有两个：电压过冲物理机制主要有两个： a.a.阻性机制：阻性机制： 电导调制作用。I N区的有效电阻 管压降也降低，形成峰值UFP。b.感性机制：感性机制：正向电流内部电感上压降，且 电流变化率越高，电压过冲越大。正向恢复时间正向恢复时间（正向电压从零开始经峰值电压UFP在降至稳态电压UF所需要的时间tf

29、r)影响因素影响因素：结温 、开通前偏置2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性关断过程关断过程(Turn-off Transient)：DCFiVdidtLIFUFt电力二极管的关断过程电力二极管的关断过程电路电感作用复合存储电荷反向偏置状态建立体电阻压降所致外部电感决定2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特性电力二极管的基本特性关断过程关断过程(Turn-off Transient)： 特征：特征：1）在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲2）须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态2.3.2 2.3.2 电力二极管的基本特

30、性电力二极管的基本特性 关断过程关断过程(Turn-off Transient)：延迟时间(Delay Time)：t td d= = t t1 1- - t t0 0, , 电流下降时间(Current Fall Time)：t tf f= = t t2 2- - t t1 1反向恢复时间(Reverse Recovery Time)：t trrrr= = t td d+ + t tf f恢复系数：Srt tf f / /t td d，也即恢复特性，也即恢复特性的软度（反向恢复时间、反向恢复电压）名词：名词：二极管的反向恢复特性是针对特定温度、特定正向电流和正二极管的反向恢复特性是针对特定温

31、度、特定正向电流和正向电流下降率而言的向电流下降率而言的2.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数1.1. 正向平均电流正向平均电流 I IF(AV)F(AV)正向平均电流（额定电流）：在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值，在此情况下因管子正向压降损耗的结温不会超过所容许的最高结温。使用时应按有效值相等有效值相等的原则来选取电流定额，即实际波形电流与正向平均电流有效值相等。并应留有一定的裕量。当用在频率较高的场合时，开关损耗造成的发热往往不能忽略当采用反向漏电流较大的电力二极管时，其断态损耗造成的发热效应也不小 2

32、.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数2.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数1.1. 正向平均电流正向平均电流 I IF(AV)F(AV)使用时应按有效值相等有效值相等的原则来选取电流定额，即实际波形电流与正向平均电流有效值相等。并应留有一定的裕量。2mm01(sin)()22aIIItdtmm01sin()2dIIItdt1.57afdIKI2mm01()()22aIIIdt根据实际波形的有效值计算出其对应的平均值将有效值除以标准正弦半波的波形系数1.57，即得所需要的正向平均电流aI1.57adII /1.572mdII2.2. 正向压降正

33、向压降 UF指电力二极管在指定温度下指定温度下，流过某一指定的稳态正向电一指定的稳态正向电流流时对应的正向压降有时参数表中也给出在指定温度下流过某一瞬态正向大电瞬态正向大电流流时器件的最大瞬时正向压降最大瞬时正向压降3.3. 反向重复峰值电压反向重复峰值电压URRM额定电压额定电压指对电力二极管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2/32/3使用时，往往按照电路中电力二极管可能承受的反向峰值电压的两倍来选定 2.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数2.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数4.4.最高工作结温最高工作结温T TJ

34、MJM结温结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ表示，注意结温与管克温度不同最高工作结温最高工作结温是指在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125175C范围之内5.5.反向恢复时间反向恢复时间t trrrrt trrrr= = t td d+ + t tf f ，关断过程中，电流降到0起到恢复反向阻断能力止的时间6.6.浪涌电流浪涌电流I IFSMFSM指电力二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期连续一个或几个工频周期的过电流。一般用额定正向平均电流倍数和浪涌周期（即工频周波数）来规定。 2.3.3 2.3.3 电力二极管的主要参数电力二极管的主要参数型号额定正向平均

35、电流/A反向重复峰值电压/V正向峰值浪涌电流/A正向平均电压/V结构形式额定结温/oC冷却方式ZP555016001300.65螺栓140风冷ZP10105016003100.65螺栓140风冷ZP20205016005700.65螺栓140风冷ZP505050160012600.7螺栓140风冷2.3.4 2.3.4 电力二极管的主要应用电力二极管的主要应用 电力二极管的主要应用： 整流：利用单向导电性。最广泛的应用02tu2ud02tVD1单相交流udRu22.3.4 2.3.4 电力二极管的主要应用电力二极管的主要应用 电力二极管的主要应用：续流： 按照正向压降、反向耐压、反向漏电流等性

36、能，特别是反向恢复特性的不同，可分成普通二极管、快恢复二极管、与肖特基二极管。 在应用时，应根据不同场合的不同要求选择不同类型的电力二极管。 性能上的不同是由半导体物理结构和工艺上的差别造成的。2.3.5 2.3.5 电力二极管的主要类型电力二极管的主要类型1.1. 普通二极管普通二极管普通二极管又称整流二极管（Rectifier Diode）多用于开关频率不高（1kHz1kHz以下）的整流电路中其反向恢复时间较长，一般在5 5 s s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2.3.5 2.3.5 电力二极管的主要类型电力二极管的主要类型型号额定正向平均电流/A反向重复峰值电压/V正向峰值浪涌电流/A正向平均电压/V结构形式额定结温/oC冷却方式ZP555016001300.65螺栓140风冷ZP10105016003100.65螺栓140风冷ZP20205016005700.65螺栓140风冷ZP505050160012600.7螺栓140风冷2.3.5 2.3.5 电力二极管的主要类型电力二极管的主要类型2.2. 快恢复二极管快恢复二极管（Fast Recovery DiodeFRD）恢复过程很短特别是反向恢复过程很短(5 5 s s以下)的二极管，也简称快速二极管工艺上多采用在硅材料中掺入金或铂金或