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文档简介

第二章常用电力电子器件原理及选择[教学目的与要求]：了解变频器中使用的功率半导体器件的种类掌握各类半导体器件的结构和工作原理了解它们的应用特点[本章重点]：1．各类半导体器件的工作特点2．智能电力模块的结构与工作特点2.1变频器的主电路结构

变频器输出电路-三相逆变器的工作过程2.2常用的电力电子器件SCR——可控硅（晶闸管)GT0——门极可关断晶闸管GTR——大功率晶体管IGBT——绝缘栅双极型晶体管IGCT——集成门极换流晶闸管MOSFET——金属氧化物场效应管SIT——静电感应晶体管SITH——静电感应晶闸管MCT——控制晶闸管IPM——智能电力模块一、晶闸管1.一般晶闸管电路1.串联电感式电压型逆变器L——换流电感C——换流电容VD——回馈二极管R——换流衰减电阻VT——主晶闸管

2.门极可关断晶闸管(GTO) 门极可关断晶闸管(GTO)具有普通晶闸管(SCR)的全部优点，如耐压高，电流大，控制功率小等。但它具有自关断能力，属于全控器件。GT0的外形和SCR一样，内部也是四层三端器件；但制作工艺和SCR不同，因而具有灵敏度较高的自关断能力。缺点：开关频率不高，一在2kHz以下。二、功率晶体管(GTR)

三、功率场效应管功率场效应晶体管的工作特点①控制方便，驱动电路简单。②自关断能力强，因而开关频率高(≤20MHz)。③输入阻抗极高，可以用TTL器件或CMOS器件直接驱动。

(b)变压器隔离驱动

(c)光隔离驱动四、绝缘栅双极晶体管(IGBT)

五、集成门极换流晶闸管(IGCT)集成门极换流晶闸管(IGCT)将门极驱动电路与门极换流晶闸管(GCT)集成于一体，门极换流晶闸管(GCT)是在可关断晶闸管(GTO)的基础上开发出来的一种新的电力半号器件。七、电力半导体器件的应用特点

名称

文字符号控制方式

最高电压、电流及开关频率晶闸管TH(SCR)电流最高电压l000～4000V最大电流l000～3000A最高频率l～10kHz功率晶体管GTR

电流

最高电压450～1400V

最大电流30～800A

最高频率l0～50kHz

电力场效应管MOSFET

电压

最高电压50～1000V

最大电流l00～200A

最高频率500kHz～200MHz

绝缘栅双极晶体管IGBT

电压

最高电压l800～3300V

最大电流800～1200A

最高频率l0～50kHz

集成门极换流晶闸管IGCr

电压

最高电压4500～6000V

最大电流4000～6000A

最高频率20～50kHzMOS控制晶闸管MCT

电压

最高电压450～3300V

最大电流400～1200A

最高频率l00kHz～1MHz八、智能电力模块(IPM)智能电力模块(IPM)是将用于逆变的半导体器件(目前，多用IGBT)和其配套的驱动电路、保护电路、检测电路以及某些接口电路集成在一

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