电力电子器件2

电力电子技术1.电力电子技术的内容电力电子学,又称功率电子学(PowerElectronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。变换器共有四种类型：交流-直流(AC-DC)变换：将交流电转换为直流电。直流-交流(DC-AC)变换：将直流电转换为交流电。这是与整流相反的变换，也称为逆变。当输出接电网时，称之为有源逆变；当输出接负载时，称之为无源逆变。交-交(AC-AC)变换，将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。其中：改变交流电压有效值称为交流调压；将工频交流电直接转换成其他频率的交流电，称为交-交变频。直流-直流(DC-DC)变换，将恒定直流变成断续脉冲输出，以改变其平均值。根据开关器件是否可控分类

(1)不可控器件：二极管VD是不可控器件。(2)半控器件：普通晶闸管SCR是半控器件。(3)全控器件：GTO、BJT、功率MOSFET、IGBT等。2.根据门极(栅极)驱动信号的不同

(1)电流控制器件：驱动功率大，驱动电路复杂，工作频率低。该类器件有SCR、GTO、BJT。(2)电压控制器件：驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高。该类器件有功率MOSEET、IGBT。3.根据载流子参与导电情况之不同，开关器件又可分为单极型器件、双极型器件和复合型器件。(1)单极型器件功率MOSFET。(2)双极型器件二极管、SCR、GTO、BJT。(3)复合型器件IGBT，是电力电子器件发展方向。电力电子器件中电压，电流额定值从高往低的器件是SCR、GTO、IGBT、BJT和功率MOSFET。工作频率从高往低的器件是功率MOSFET、IGBT、BJT、GTO和SCR。1.1功率二极管1.功率二极管的结构2.功率二极管的工作原理由于PN结具有单向导电性，所以二极管是一个正方向单向导电、反方向阻断的电力电子器件。功率二极管的伏安特性1.2晶闸管晶闸管(Thyristor)就是硅晶体闸流管，普通晶闸管也称为可控硅SCR,普通晶闸管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。目前，晶闸管的容量水平已达8kV／6kA。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。常见晶闸管的外形有两种：螺栓型和平板型。晶闸管的结构和等效电路如图1-4所示，晶闸管的管芯是P1N1P2N2四层半导体，形成3个PN结J1、J2和J3。欲使晶闸管管导通需具具备两个条条件：①应在在晶闸管的的阳极与阴阴极之间加加上正向电电压。②应在在晶闸管的的门极与阴阴极之间也也加上正向向电压和电电流。(2)晶晶闸管一旦旦导通，门门极即失去去控制作用用，故晶闸闸管为半控控型器件。。(3)为为使晶闸管管关断，必必须使其阳阳极电流减减小到一定定数值以下下，这只有有用使阳极极电压减小小到零或反反向的方法法来实现。。2.双向向晶闸管双向晶闸管管不论从结结构还是从从特性方面面来说，都都可以看成成是一对反反向并联的的普通晶闸闸管。在主主电极的正正、反两个个方向均可可用交流或或直流电流流触发导通通。第三节晶晶闸管电路路应用实例例晶闸管在电工设备中中的应用，，大致分为为可控整流流、无触点点开关、交交流调压、、逆变与变变频几大类类。无触点开关关让晶闸管工工作在全导导通和截止止两种极限限状态，用用微弱信号号去迅速接接通和切断断大电流胡胡电子开关关。用在交流电电路中的叫叫做交流无无触点开关关，用在直直流电中的的叫做直流流无触点开开关或直流流断续器。。工频可控整整流器单相半波可可控整流器器图和工作作波形(电电阻性负载载)2.2单单相半波波可控整流流器2.基本本数量关系系(1)直直流输出电电压平均值值Ud与输出电流流平均值Id直流输出电电压平均值值Ud:输出电流平平均值Id:(2)输输出电压有有效值U与输出电流流有效值I输出电压有有效值U:输出电流有有效值I:(3)晶晶闸管电流流有效值和和变压器二二次侧电流流有效值单相半波可可控整流器器中，负载载、晶闸管管和变压器器二次侧流流过相同的的电流，故故其有效值值相等，即即：22、晶闸闸管具有（（））性。A.单向导导电B.可控单单向导电C.电流放放大D.负负阻效应23、单向向半波可控控整流电路路，若负载载平均电流流为10mA,则实实际通过整整流晶闸管管的平均电电流为（））。A.5mAB.0C.10mAD.20mA24、型号是是KP100—12G的的晶闸管，其其额定电流和和额定电压应应用是（））。A.100A1200VB.100A12VC.12A100VD.1200A12V中级维修电工工试题谢谢观看/欢迎下载BYF