电力电子技术Chaer

电力电子技术PowerElectronics第二章电力电子器件及应用第2章电力电子器件及应用12345晶闸管可关断晶闸管（GTO）电力晶体管

6电力电子器件基础电力电子器件的特点与分类

功率二极管

功率场效应晶体管

7绝缘栅双极型晶体管8910其它新型电力电子器件电力电子器件的发展趋势电力电子器件应用共性问题11总结

12第2章电力电子器件及应用2．2．1PN结原理1．电力电子器件的特点电力电子器件（PowerElectronicDevice）是指能实现电能的变换或控制的电子器件。和信息系统中的电子器件相比，具有以下特点：1）具有较大的耗散功率处理的功率较大，具有较高的导通电流和阻断电压。为便于散热，往往具有较大的体积，在使用时一般都要安装散热器2）工作在开关状态

目的：为了降低工作损耗关断时承受一定的电压，但基本无电流流过，P=UI≈0；

导通时流过一定的电流，但只有很小的导通压降，P=UI≈0。在开通和关断之间不断切换，其动态特性（即开关特性）是器件的重要特性。目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2.1

电力电子器件的特点和分类2．2．1PN结原理3）需要专门的驱动电路来控制将信息电子电路给出的控制信号放大后，驱动电力电子器件的开关。4）需要缓冲和保护电路保护电路：防止过电压和过电流损坏器件。缓冲电路：抑制电压和电流的变化率，防止误开关，减少损耗。2.1

电力电子器件的特点和分类目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2．2．1PN结原理2.电力电子器件的分类

按照能够被控制电路信号所控制的程度分以下三类：1）不可控器件不能用控制信号控制其通断，由自身在电路中承受的电压和电流来决定。主要指功率二极管。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，主要是指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，常用的有门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、功率场效应管（PowerMOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。

2.1

电力电子器件的特点和分类目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2．2．1PN结原理2.电力电子器件的分类按照驱动信号的不同，又可将可控器件分为电流驱动型和电压驱动型。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，其典型代表是PowerMOSFET和IGBT。2.1

电力电子器件的特点和分类目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结2．2．1PN结原理2.电力电子器件的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，如PowerMOSFET2）双极型器件器件内有电子和空穴两种带电粒子参于导电，如GTR和GTO3）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，如IGBT等2.1

电力电子器件的特点和分类目录2.1电力电子器件的特点与分类2.2电力电子器件基础2.3功率二极管2.4晶闸管2.5可关断晶闸管（GTO）2.6电力晶体管2.7功率场效应晶体管2.8绝缘栅双极型晶体管*2.9其它新型电力电子器件2.10电力电子器件的发展趋势2.11电力电子器件应用共性问题小结N型半导体P型半导体掺入5价元素掺入3价元素2.2电力电子器件基础----PN结的形成本征半导体2.甘2电力库电子灾器件荣基础--异--PN结的米形成内电展场P区N区空间承电荷弟区空穴电子PN结形盟成扩散币运动与漂最移运蹈动达到泉动态杠平衡2.接2电力云电子胞器件碌基础--威--PN结的鲜形成P区内电置场减邻弱内电弄场N区空间扩电荷上区变陪窄空穴电子PN结加从正向桥电压扩散聋运动增强电流福增大正向透导通2.溉2电力误电子求器件柔基础--音--PN结的晨形成内电羊场增激强内电感场P区N区空间佳电荷苹区变手宽空穴电子PN结加塔反向洞电压扩散途运动减弱电流棵减小反向明截止2.面2电力站电子填器件香基础--练--PN结的航形成反向辟电压洽过大反向赠击穿3．仔PN弊结的广反向灾击穿反向唯电压欺过大卡，达盼到反清向击写穿电向压时妻，反嫩向电溜流会燃急剧欧增加兼，破圣坏P晓N结孩反向完偏置状为截采止的森工作杀状态啦，称蛮为反灯向击绿穿。1）齐纳黎击穿较低蓄电压煎下发杰生，愚反向扰电场复破坏膊共价去键，朗使更他多电彩子脱相离出市来，嗽漂移抱运动竭剧烈沙增强辅，反庙向电阳流增配大。可逆2）蹄雪崩艇击穿当反鹿向电挡压增祥大到览某一日数值冈后，运动缸中的恐载流可子高知速碰吹撞原她子，求激发摄出更耳多载黑流子随，形赶成雪束崩效猫应，圈使反斜向电贤流急连剧增命大。可逆3）热击羡穿过热庙烧毁吨，不汤可逆2.艇2.颗1鄙PN捏结原棚理目录2.1电夫力电岭子器遮件的葱特点汗与分狮类2.2电使力电抢子器症件基歇础2.故2.储1PN优结原墨理2.婆2.田2电力厅电子逝器件遭的封额装2.3功估率二韵极管2.4掠晶它闸管2.5拜可悠关断扭晶闸拔管（桥GT玩O）2.6亲电熄力晶练体管2.7弓功扎率场号效应队晶体指管2.8五绝鹿缘栅悠双极奴型晶容体管*2.9桐其坝它新谦型电盼力电还子器搁件2.10您电力体电子仰器件搅的发忆展趋规势2.11搞电力有电子井器件块应用摆共性枣问题小结2.攻2.鬼1叨PN伤结原剃理4．装PN肠结的扎电容氏效应1)势垒杏电容空间满电荷手区中放的正希负离跌子，池形成盏的电指容效渔应。贺外加竹电压扫变化嚼时起邪作用汤。2)扩散得电容扩散殖到空陵间电裁荷区昨两端精的载蠢流子践，形袋成的爸电容亩效应松。正夹向偏重置电服压较高时，喜起作贸用。影响PN结的藏工作冶频率辈！目录2.1电磨力电愈子器脑件的双特点犯与分浪类2.2电挂力电垃子器益件基础础2.店2.膛1PN糊结原仗理2.顿2.愿2电力牺电子酿器件彻的封俯装2.3功街率二查极管2.4聚晶联闸管2.5乏可迅关断色晶闸巩管（矩GT偿O）2.6慢电还力晶潮体管2.7尤功取率场粘效应淡晶体幅管2.8脆绝眠缘栅押双极司型晶唐体管*2.9馋其口它新勾型电扮力电戚子器展件2.10满电力尖电子圣器件霜的发拖展趋编势2.11假电力浑电子嚼器件放应用被共性似问题小结2.绘2.密1剧PN菠结原某理5．P耀N结故的电导县调制仿效应正向扭电流籍增大需时，PN结的岩电阻郊率明俗显下驳降，俩电导情率大础大增妄加，括称为枕电导救调制育效应使PN结正骂向导哈通时宅，呈艘现低药阻态图2担-2拍是电送力电衰子器柱件几献种常久见的屠封装乞形式电力检电子樱器件铁的封台装目录2.1电执力电跌子器孟件的羽特点鞋与分痕类2.2电收力电瞎子器连件基饲础2.卸2.塞1PN阻结原赚理2.必2.员2电力窃电子咬器件煮的封跃装2.3功漏率二垃极管2.4开晶恭闸管2.5水可巧关断秧晶闸夺管（钱GT曾O）2.6产电粥力晶变体管2.7裂功贞率场逗效应回晶体毯管2.8四绝粗缘栅若双极沾型晶烂体管*2.9颗其仍它新蹄型电麻力电膛子器锹件2.10慕电力夕电子危器件要的发搭展趋旷势2.11逝电力工电子挥器件愉应用黎共性锦问题小结直插件封装定型号功率缘瑞二极叶管（绒Po股we垒r拍Di音od自e）1)不可仙控电债力电楼子器巩件2)主要乱用于整流、逆变等领够域3)基于量导电腹机理肢和结项构的闭不同蜜，可队分为结型饱二极棋管和肖特榜基势过垒二极兴管。4)半导芒体PN榜结，笨具有单向勤导电建性，正愉向偏若置时贷表现旧为低飘阻态桃，形排成正箩向电焦流，难称为正向旬导通；而贺反向案偏置丧时表驰现为眯高阻寒态，绳几乎轰没有岭电流等流过广，称附为反向订截止。2.阻3功率寻二极轨管目录2.1电雨力电软子器辜件的枯特点难与分位类2.2电努力电退子器浙件基羊础2.崭2.清1PN站结原混理2.民2.和2电力铸电子多器件这的封员装2.3功叼率二历极管2.4掌晶轨闸管2.5劫可挨关断帖晶闸视管（鼠GT朵O）2.6衫电蔽力晶旬体管2.7辈功复率场姜效应机晶体旅管2.8职绝丝式缘栅例双极谦型晶柱体管*2.9束其椒它新哀型电挤力电另子器抄件2.10酒电力希电子杨器件猴的发汉展趋订势2.11英电力熟电子希器件沃应用恭共性苦问题小结2.掏3.载1结型喇功率缓二极兆管基惩本结出构和奋工作叠原理如何贺提高巨二极幕管的惕电压袖和电向流承共受能途力？增加逐低掺里杂、晃高阻坊抗N¯区，坛构成PI射N结构目录2.1电辽力电碗子器钳件的暖特点型与分塑类2.2电帆力电厉子器样件基督础2.3功悟率二丢极管结型裁功率蜻二极语管基胃本结间构和线工作习原理结型销功率压二极懂管的宇基本吩特性快速演功率打二极冲管肖特斥基势册垒二环极管功率窄二极咐管的兴主要摔参数功率色二极玻管的虹应用局特点2.4塑晶却闸管2.5植可洁关断阁晶闸懂管（该GT每O）2.6杨电络力晶念体管2.7到功支率场汁效应厘晶体治管2.8察绝烦缘栅主双极章型晶训体管*2.9减其效它新补型电堤力电造子器去件2.10帽电力执电子狮器件湿的发充展趋慌势2.11展电力竟电子震器件棚应用渗共性横问题小结图2-尼4结型青功率佛二极旷管的怕伏安坚特性1．哗稳态梦特性电导伍调制冤效应使得某PN橡结在夺正向码电流筑较大顺时导版通压管降仍通然很与低，妇且不广随电就流的念大小孤而变评化。结型滑功率取二极汽管的验基本弯特性目录2.1电秤力电阵子器跳件的割特点带与分伪类2.2电父力电扑子器庙件基军础2.3功绩率二倍极管结型房诚功率坚二极徐管基瓶本结含构和击工作恐原理结型逆功率代二极碑管的渣基本叙特性快速遵功率栽二极毫管肖特绒基势冠垒二朴极管功率豪二极类管的砖主要辱参数功率毫二极俯管的怜应用歉特点2.4购晶本闸管2.5惊可王关断采晶闸矩管（喊GT馒O）2.6枯电危力晶扮体管2.7摘功壤率场分效应钻晶体巾管2.8统绝揉缘栅苦双极怪型晶馒体管*2.9梢其凭它新屿型电磁力电泡子器跳件2.10趣电力冰电子商器件冶的发舅展趋象势2.11豆电力仅电子嘉器件柜应用址共性氏问题小结导通压降死区电压2．逼动态衰特性特点厨：两个博电压浓过冲极，一原个反陵向电僵流导致萍电压拆过冲窜的原毒因：阻性步机制怒和感绘性机臣制。阻性狠机制：少而数载收流子喘注入罩的电崭导调席制作场用。感性愧机制：电流示随时全间上另升或否下降比在器毒件内营部电夏感上拴产生扭压降建，di/dt越大赏，峰落值电跃压越艰高正向瓶恢复艘时间tfr：正向筛电压糕从零岁开始答经峰召值电相压UFP，再患降至夕稳态咐电压UF所需历要的错时间野。图2止-5种结型淋功率掏二极文管的慎开关讽过程结型平功率裙二极莲管的诊基本态特性目录2.1电爬力电菜子器骗件的雕特点饼与分幸类2.2电乎力电盈子器激件基斜础2.3功背率二岛极管结型浩功率旋二极洞管基赖本结枯构和练工作缝原理结型冒功率犁二极逃管的袖基本悲特性快速狠功率姻二极蜓管肖特磨基势溉垒二偏极管功率断二极里管的绒主要粮参数功率阵二极寄管的元应用略特点2.4宣晶穴闸管2.5火可面关断优晶闸庸管（冶GT独O）2.6伞电酷力晶若体管2.7附功和率场袖效应孟晶体闭管2.8劝绝类缘栅雀双极项型晶洲体管*2.9煌其童它新但型电柳力电共子器饿件2.10叫电力露电子涛器件弓的发支展趋教势2.11门电力叙电子计器件矩应用写共性川问题小结感性机制阻性机制2．瞧动态息特性反向叛恢复友时间td=t1-t0被称特为延射迟时凭间，tf=t2-t1被称最为下传降时出间。企反向随恢复嘴时间巩为trr=td+tf。反向萌恢复膝系数比值S=tf/td，用案来衡马量反傍向恢沙复特客性的演硬度身。S较小若的器铜件其艺反向金电流麦衰减跪较快戏，被狗称为葬具有景硬恢产复特馒性。S越小暴，反羡向电暮压过锤冲URP越大桨，高伏电压绑变化闯率引赔发的水电磁舅干扰灰（E浪MI库）强涨度越摆高。图2睛-5闲结型鸽功率铲二极骄管的嚼开关挖过程结型筒功率毯二极张管的轻基本肿特性目录2.1电卖力电威子器孩件的穷特点留与分桶类2.2电串力电隶子器熟件基回础2.3功眉率二猾极管结型变功率堵二极效管基秋本结何构和滨工作哲原理结型耗功率唇二极接管的竖基本牛特性快速享功率测二极毛管肖特敏基势割垒二禾极管功率骆二极项管的拌主要萍参数功率唤二极余管的彼应用醋特点2.4逐晶侮闸管2.5乔可易关断齿晶闸范管（瞎GT途O）2.6彻电耽力晶孝体管2.7惹功识率场曾效应版晶体烛管2.8筐绝篇缘栅茄双极乳型晶围体管*2.9奶其购它新互型电剥力电粱子器斑件2.10赤电力烈电子屯器件衔的发押展趋项势2.11络电力鞠电子含器件柴应用干共性蕉问题小结普通震结型缎功率商二极确管又武称整盲流管艇（R全ec匆ti状fi宇er割D果io深de当），谈反向吼恢复罪时间盼在5μs以轻上，宰多用朝于开攻关频睛率在销1k奇Hz所以下跃的整改流电蜻路中羽。若头是高卸频电纹路，认应采限用快痕速功低率二驶极管符。1．答提高绿结型层功率刚二极南管开斩关速笔度的辆措施1）扩散学法：谢在硅畜材料遮掺入打金或融铂等饮杂质哀可有拉效提疼高少且子复轮合率述，促辽使存余储在N区饭的过先剩载摇流子仙减少弯，从壶而缩昼短反希向恢徐复时算间trr。2）外延床法：奸采用去在P和废N掺杀杂区脚之间湾夹入毛一层趋高阻悔N-型材佩料以梢形成榴PN-N结祖构，在P区和N区外激还各泉有一危层金疲属层返。采用半外延搅及用令掺铂凳的方祝法进死行少席子寿就命控虹制。扭在相短同耐今压条园件下喝，新携结构露硅片禾厚度肯要薄耻得多聋，具张有更捧好的轨恢复砍特性海和较闻低的衬正向绞导通脂压降施，这胖种结乌构是士目前菌快速肉二极谦管普傻遍采贺用的般结构待。快速够功率扶二极伸管目录2.1电裳力电蜓子器魂件的希特点地与分究类2.2电上力电袖子器吧件基寇础2.3功备率二百极管结型锁功率腥二极赛管基腐本结沸构和颠工作抄原理结型掀功率堵二极扣管的桂基本牺特性快速纲功率济二极没管肖特贷基势词垒二题极管功率还二极堤管的推主要静参数功率仗二极槐管的衡应用蓝特点2.4塑晶遮闸管2.5卷可叠关断悠晶闸价管（哭GT情O）2.6庙电迟力晶控体管2.7峡功贿率场雹效应呆晶体是管2.8刃绝糠缘栅和双极说型晶映体管*2.9腊其蛙它新仆型电眨力电彩子器关件2.10准电力僻电子年器件略的发过展趋膛势2.11索电力坑电子炎器件招应用返共性胶问题小结2．触快速踏型和么超快陆速型1)快恢祝复（蝇FR康ED吉）型：20蜂～5股0k彩Hz2)超快池恢复奶（Hi离pe攻r翅FR蜡ED独，H岭ip骄er顿F尘as饼t县so庸ft镰R搁ec智ov犯er为y邪Ep竭it盏ax痒ia咽l颂Di伪od罢e）：50誓kH柴z以乘上的索场合缺。快速均功率烫二极加管目录2.1电兰力电寸子器蛛件的内特点右与分龄类2.2电陕力电铜子器斤件基煤础2.3功窑率二讲极管结型棉功率剑二极呈管基伶本结失构和壁工作晕原理结型挎功率山二极绕管的赞基本刷特性快速锤功率歪二极绩管肖特铺基势亮垒二璃极管功率解二极矩管的兆主要狱参数功率版二极劲管的战应用艳特点2.4仅晶芒闸管2.5结可权关断彼晶闸杏管（扣GT弟O）2.6庭电淘力晶箱体管2.7方功秩率场吵效应得晶体伍管2.8幻玉绝蔬缘栅测双极竟型晶卖体管*2.9进其帆它新章型电涉力电肿子器蚕件2.10义电力皆电子啊器件贼的发疑展趋活势2.11坦电力唐电子铜器件窑应用悠共性棕问题小结图2-呀6肖特关基二始极管仁内部赔结构罪图肖特特基势滑垒二搞极管，简荡称为大肖特歌基二州极管孤（SB迟D，Sc解ho睬tt止ky刃B添ar蜻ri败er荒D就io哲de）利用叛金属单与N型半窃导体处表面喉接触耕形成舅势垒沫的非胖线形迹特性县制成拌的功善率二僚极管起。反向械恢复党时间乞很短任，仅衔为1锤0～经40盾ns导通跳压降途低，纠损耗玻小反向肿耐压皮在2锣00感V以革下，只适利用于盏低电扩压输桂出的而场合目录2.1电叛力电福子器肥件的域特点访与分春类2.2电房诚力电珍子器路件基朱础2.3功柿率二矿极管结型米功率盒二极凝管基赶本结皮构和饼工作冷原理结型缺功率华二极略管的所基本抬特性快速装功率杠二极墓管肖特但基势薪垒二搜极管功率错二极岂管的战主要纤参数功率路二极晕管的驳应用痰特点2.4偏晶般闸管2.5径可辟关断卷晶闸提管（驳GT夺O）2.6桥电付力晶影体管2.7野功盾率场跟效应西晶体怠管2.8池绝天缘栅谊双极酷型晶伯体管*2.9根其请它新异型电裕力电损子器吼件2.10快电力艘电子愉器件哪的发烘展趋筋势2.11凡电力站电子垄器件淋应用值共性灶问题小结肖特知基势季垒二杯极管除了侵反向若恢复滤时间trr和正悬向导镇通压迈降UF，选拖用功先率二巧极管轻时，胶还应而考虑威以下赞几个鸡参数棉：1．伞额定伸正向舟平均脉电流IT鲁(A晃V)功率葛二极程管长扰期运锈行在么规定箩管壳丝式温度鸡和散自热条透件下涂，允许搏流过往的最够大工猪频正趣弦半武波电胸流的仓平均硬值定义菜为额中定正计向平锋均电革流。使用祸时应援按照绢流过谦二极仅管实多际波本形电泥流与葛工频俭正弦织半波毛平均梳电流腥的热须效应妄相等糊（即有效亮值相放等）的琴原则逆，来神选取蒜功率宇二极槐管的参额定策电流芬，并纷应留妹有一肿定的派裕量(1专.5览~2倍)。功率卵二极北管的帖主要庙参数目录2.1电繁力电们子器图件的开特点法与分键类2.2电签力电册子器榨件基莫础2.3功秩率二色极管结型磁功率竟二极抖管基舰本结株构和追工作桃原理结型悉功率尝二极裙管的届基本悄特性快速污功率拐二极脖管肖特违基势获垒二蝴极管功率悔二极头管的鲜主要锹参数功率苍二极巾管的会应用劈燕特点2.4枪晶尚闸管2.5零可荐关断牌晶闸汗管（胸GT载O）2.6竭电线力晶禁体管2.7栽功请率场经效应称晶体员管2.8嫂绝晒缘栅痕双极雕型晶累体管*2.9椅其突它新慨型电天力电默子器盗件2.10害电力侦电子湖器件凉的发龙展趋绵势2.11吩电力予电子世器件狠应用轻共性府问题小结如图子2-酿7所勉示，每设该嗽正弦纵半波霜电流穷的峰巧值为Im，则忌额定佩平均割电流IT(涛AV袍)为（2玻-1脏）额定象电流构有效慌值IT为（2跌-2批）定义尽电流保的波沃形系架数Kf=IT/IT(弦AV暑)；则叙正弦客半波碌电流子的波应形系妇数：（2它-3傍）实际负使用般时，悟对二勾极管铁额定奶平均施电流IT(扩AV蛋)选择列应至馒少留迅1倍泪以上帽的裕耻量。图2-嫂7二极员管的揭通态助平均池电流功率屋二极宣管的雹主要旋参数目录2.1电趋力电垄子器炸件的锤特点只与分孔类2.2电桐力电骄子器扮件基该础2.3功剪率二条极管结型戒功率摧二极及管基摄本结折构和沿工作岸原理结型再功率天二极什管的招基本梦特性快速电功率昌二极览管肖特据基势寒垒二呀极管功率蝴二极慰管的花主要闯参数功率湾二极抢管的乏应用路特点2.4汗晶牺闸管2.5泥可庄关断敏晶闸皮管（爱GT她O）2.6奋电汪力晶喜体管2.7患功活率场绸效应猪晶体炉管2.8动绝摩缘栅麦双极景型晶骂体管*2.9狸其丹它新购型电榴力电镇子器心件2.10稼电力嘉电子膝器件为的发览展趋纠势2.11放电力奸电子苗器件购应用刚共性溜问题小结流过花晶闸灯管的迎电流债波形犯如右荒图所偷示。1)试计永算该座电流肿波形牛的平乞均值摔、有户效值惹和波竿形系稳数。2)若取梯安全兔裕量兄为2，问行额定罢电流卡为10白0A的晶挂闸管抱，其秆允许城流过逼的电饺流平浙均值羽和最暖大值猜为多刷少？平均扩电流有效蔑值电吹流波形浇系数例题功率掏二极赢管的仰主要帽参数2．宜额定嘴反向赌电压URP选M指二还极管漏能承近受的键重复冈施加千的反壮向最鉴高峰王值电易压（极额定越电压阁），表此电俗压通捞常为份击穿恳电压给的2要/3允。为黎避免暑发生赛击穿拐，在壮实际驾应用含中应公计算鼓功率辫二极晕管有丙可能亏承受筝的反俗向最苍高电劲压，脉并在淹选型烫时留峡有2翻～3涉倍的担裕量笨。3．康最高摧工作献结温TJM指器格件中并PN它结在客不至荣于损老坏的控前提董下所樱能承金受的村最高贤平均戒温度朝。TJM通常率在1脖25启～1克75范℃范黑围内欠。功率坛二极某管的法主要聪参数目录2.1电舞力电携子器滩件的怨特点愁与分通类2.2电络力电愉子器描件基载础2.3功略率二魂极管结型驻功率摆二极伐管基客本结钱构和婚工作俱原理结型滑功率执二极匆管的洪基本陕特性快速救功率态二极销管肖特器基势霜垒二冬极管功率盲二极汤管的倒主要蜓参数功率鸭二极就管的简应用虽特点2.4殿晶绩闸管2.5捐可司关断驶晶闸忧管（葵GT鲁O）2.6码电唉力晶仅体管2.7效功柔率场浙效应凡晶体嚷管2.8析绝遮缘栅宝双极愚型晶桶体管*2.9狭其呜它新双型电丝式力电肆子器蹦件2.10弓电力泊电子即器件吨的发鸽展趋树势2.11引电力两电子熟器件古应用胡共性抛问题小结1．锁功率资二极朽管的剂选型应根磨据电咐路中二极弦管可戴能承桌受的问最大检反向筒电压和通过皱的最炎大电压流来选唯择具忧体的车二极挖管型尼号。贞需要课注意更的是诞，二掌极管史的关能断时庸间和友正向导压降盘有一笔折中课关系壤，通西常低贩压器玻件具节有较虎高的那开关勾速度漆，故考不应圾一味性追求铁二极阁管的个反压海耐量旱。功率殃二极涨管的坛应用候特点目录2.1电覆力电管子器路件的舰特点稿与分挑类2.2电车力电偿子器桑件基鹊础2.3功循率二伶极管结型舍功率薯二极冶管基吧本结腔构和品工作委原理结型骗功率锁二极削管的叨基本起特性快速沿功率弦二极识管肖特进基势邮垒二款极管功率棉二极鼓管的岛主要物参数功率剖二极雹管的抛应用娱特点2.4搏晶狡闸管2.5创可云关断散晶闸婶管（命GT趁O）2.6勤电必力晶犹体管2.7膛功凑率场杠效应越晶体访管2.8其绝躬缘栅挺双极妥型晶邀体管*2.9痛其站它新倒型电柴力电忌子器俗件2.10余电力柱电子产器件打的发集展趋辞势2.11歪电力竖电子尺器件胸应用顺共性制问题小结2．咽功率袍二极禁管的纸串联眉和并港联在单以个功牺率二侄极管徐不能干满足番电路滥工作赵需求倘时，兰可考革虑对坛二极培管采糖用串经、并违联的出方法细。串联有注意翅均压甜，静途态均哀压并错电阻辞，动塑态均积压并燥电阻倍电容并联喷注意流均流但，采螺用同渐型号隶、同警批次歉二极删管。图2-肚8二极孤管串傍联均傅压措掏施功率钞二极步管的伐应用娘特点目录2.1电凳力电疑子器裙件的划特点斗与分驾类2.2电谋力电招子器吹件基族础2.3功本率二拢极管结型芦功率香二极惑管基留本结轧构和斤工作够原理结型论功率视二极樱管的稼基本冻特性快速戏功率雅二极奋管肖特当基势略垒二复极管功率锄二极拥管的惭主要泪参数功率啦二极敲管的底应用害特点2.4号晶劈燕闸管2.5扎可裙关断灰晶闸项管（腔GT顽O）2.6删电叨力晶亮体管2.7符功志率场家效应百晶体正管2.8掉绝欧缘栅帖双极攻型晶而体管*2.9壳其爹它新旧型电气力电探子器腊件2.10蝴电力撤电子裕器件言的发棕展趋况势2.11阵电力枯电子己器件饼应用带共性勤问题小结晶闸惑管(Th宅yr各is衔to秃r):晶体爱闸流塌管，可遥控硅兼整流甩器(S挤il黑ic查on旨C云on解tr副ol与le羞d质Re拔ct格if缴ie效r骨—SC粒R)●19康56年美晒国贝沾尔实淹验室塘发明简了晶韵闸管批。●19唤57年美但国通挖用电曲气公届司开询发出跑第一仁只晶疼闸管绿产品狂。●19垒58年商虽业化寺。●开辟自了电碰力电裹子技罚术迅紫速发督展和面广泛藏应用买的崭怒新时液代。●20世纪80年代报以来斯，开棒始被孙全控绳型器待件取屠代。●能承粪受的衬电压蛇和电承流容暴量最急高，炎工作脸可靠牌，在歇大容迅量的场应合具促有重熄要地践位。2.梯4晶闸苦管◆功率萍等级价：几kA望/几kV◆新品观种：快速纤、双油向、沾逆导恐、可洽关断械、光戏激发◆特点拣：体积拼小、仇重量清轻效率捉高、茂反应挎快高压幼大容匪量弱电中控制作强电(几十岗毫安鲜控制某几百呜几千愚安)◆应用爪：整流忍、逆陕变(尤其绪在大旅功率合场合)2.叼4晶闸摊管SC别R是三端器件A：阳挨极(A壁no向de火)危;K：阴孙极(C根at裤ho雅de伐);G：门锈极(G涨at凯e)，也称弟控制钳极符号驼跟二绢极管赤很像蔑，多授了一失个门雹极晶闸珍管的杠符号基本霸结构浑和工适作原世理螺栓印型晶照闸管晶闸绑管模昆块平板腐型晶览闸管北外形战及结嘴构基本捷结构胀和工章作原延理钼片钼片硅片SC冠R—竟P1N1P2N2四层饱三端纪器件枪。控制社极没胡有信逗号，AK间始终州截止。控制非极作触用？基本忆结构时和工净作原护理实验步骤实验条件实验现象VAKVGK灯泡SCR1#2#3#4#5#正向正向正向正向正向正向降低正向反向反向断开反向断开反向断开不亮不亮亮亮I<私IH，熄灭厉。关断关断关断导通导通导通恒条件雅：VAK>0，VGK>0或IG>0；半控交特性净：控裹通不菌控断铁；关断航方法检：IAK<维持职电流IH(VAK或反踏向）基本弯结构阴和工幕作原描理无触蚁发—保持后阻断搂状态双晶谢体管弱等效坏电路桃模型涉★基本药结构好和工之作原拔理IgIb2Ic2(Ib1)Ic1正向颂触发敲（VAK>0，VGK>0，Ig>0），朗形成巷正反宋馈，晶闸毅管迅针速断通。基本段结构翠和工转作原怨理正反桃馈过金程的勤数量陵关系基本佳结构吧和工械作原胀理阻断环：Ig=0，1、2很小壶。流洗过SC保R的电烘流约母等于兵漏电壁流；开通奥：足够接的Ig使发伯射极谈电流通增大字，使1+2→1，IA↑↑，饱用和导锐通筐。IA实际届由外足电路金决定半控雹：从关帐断到伙导通祥后,1+2趋近纪于1，Ig=0，仍伐有正捏反馈修，维万持导吨通；当IA<IH，1、2很小饭，正睬反馈奥无法抗维持表，SC轿R恢复瘦阻断良。基本宾结构爹和工艳作原贞理静态拉特性(1露)正向芹特性●IG=0时，器汪件两消端施贩加正墓向电李压，佳只有亚很小碰的正休向漏瓜电流免，为埋正向庆阻断镜状态棉。●正向浑电压优超过支正向剧转折耳电压Ubo，则贤漏电多流急赤剧增患大，舞器件铜开通捎。●随着找门极案电流饲幅值吉的增欣大，加正向失转折鹊电压细降低竖。●晶闸衰管本膀身的体压降误很小赌，在1V左右●UDR疑M、URR诱M—正、结反向绑断态柱重复段峰值线电压●UDS泻M、URS妙M—正、今反向谋断态漏不重选复峰群值电城压维持电流晶闸婆管特挥性及泰主要尺参数2-漠11图2-器11晶闸控管的洁伏安既特性闪曲线(2盲)反向谋特性●反向滨特性凝类似久二极恋管的反向浩特性旗。●反向趣阻断钞时，然只有竿极小的反蛛向漏牢电流论流过漂。●当反咬向电暂压达夸到反缝向击穿电粱压后寇，可庸能导诉致晶闸管宅发热嗽损坏泊。图2-袜11晶闸牌管的例伏安挖特性该曲线晶闸轧管特真性及勇主要押参数2)晶闸较管的能动态否特性(1纠)开通我过程●延迟坦时间td：阳拒极电计流上营升到眠稳态挽值IA的1絮0%膜的时翁间。●上升武时间tr：阳钓极电绑流从海10剥%上辱升到舞稳态棚值的泰90牌%所慈需的恰时间。●开通妄时间封：tgt=td+tr。晶闸咸管特喊性及鲜主要族参数目录2.1电再力电盖子器卖件的稼特点杨与分已类2.2电帮力电黎子器接件基渗础2.3功陕率二茶极管2.4计晶鸟闸管基本盟结构妥和工真作原煤理晶闸此管特牧性及型主要萍参数晶闸仁管派恩生器巴件及留应用晶闸晶管的半触发晶闸卵管的孝应用片特点2.5点可杯关断系晶闸乓管（粗GT饿O）2.6女电软力晶死体管2.7芦功单率场简效应费晶体搅管2.8疑绝姓缘栅欺双极瞧型晶表体管*2.9卧其语它新身型电奸力电谱子器冬件2.10喝电力成电子身器件狂的发僚展趋丙势2.11脾电力战电子筑器件帮应用剥共性纲问题小结图2-疫11晶闸盏管的扫开通溜和关板断过锄程波眼形(2态)关断危过程●反向各阻断唤恢复完时间trr:正昨向电委流降腹为零汇到反促向恢拘复电特流衰贫减至喝接近潮于零居的时扮间。●正向泰阻断目恢复件时间tgr:反火向恢筐复过胆程结繁束后估，晶姓闸管郊恢复愧对反捷向电捏压的剪阻断稍能力且，但嫩要恢菜复对男正向萌电压身的阻腥断能帐力还害需要倘一段司时间●晶闸获管的朵关断锅时间tq=trr+tgr，约弦为几迅百μ批s，湿这是贴设计勾反向歇电压威时间喊的依技据。晶闸钳管特劲性及吐主要蹄参数目录2.1电趋力电壳子器束件的脖特点勿与分朴类2.2电淹力电丈子器来件基穗础2.3功走率二中极管2.4帆晶压闸管基本梁结构翠和工猾作原南理晶闸需管特弯性及椒主要名参数晶闸葡管派舱生器捏件及虑应用晶闸乖管的凳触发晶闸桃管的截应用叙特点2.5浓可够关断球晶闸唉管（珠GT授O）2.6屿电使力晶同体管2.7本功崇率场垄效应烫晶体震管2.8宅绝奋缘栅头双极喝型晶身体管*2.9倘其科它新摘型电集力电酱子器者件2.10呀电力爽电子脂器件正的发杀展趋定势2.11朴电力罚电子寒器件六应用仅共性遮问题小结图2-肚11晶闸船管的抖开通键和关跪断过跟程波乎形外部电感3．朝晶闸值管的票主要惜特性发参数1）柿晶闸钞管的州重复老峰值楼电压升——额定污电压UT选用所元件敏的额锐定电安压值丢应比别实际问正常丢工作工时的某最大催电压仆大2甚～3己倍。2）蕉晶闸监管的湿额定佩通态亦平均股电流料——额定尝电流IT(扁AV付)在环心境温同度为葬40议℃和除规定瘦的冷特却条袍件下循，当碍结温蚕稳定苗且不谷超过饭额定遭结温胆时，蓬晶闸榨管所甚允许插的最脚大工温频正雹弦半稼波电方流的霞平均牧值，昌称为巴额定膨电流垫。在孟选用迎晶闸饰管额卸定电察流时誉，根错据实蒸际最注大的哈电流矮计算屠后至痒少还熊要乘要以1悲.5但～2牲的安撕全系领数，视使其胁具有充一定窄的电壳流裕言量。晶闸疤管特纵性及蚀主要先参数目录2.1电羡力电毙子器晌件的岂特点善与分针类2.2电叙力电掀子器吃件基熔础2.3功沾率二未极管2.4布晶潜闸管基本佣结构火和工差作原育理晶闸咸管特甲性及凯主要娱参数晶闸歼管派霜生器客件及权应用晶闸志管的蹲触发晶闸片管的酸应用替特点2.5愤可威关断口晶闸严管（珍GT耻O）2.6眯电秀力晶丈体管2.7缠功渣率场锐效应障晶体版管2.8叹绝示缘栅有双极奥型晶旱体管*2.9梢其夕它新扇型电炸力电酸子器隶件2.10葬电力槐电子疫器件添的发笼展趋低势2.11坝电力围电子美器件扒应用蚀共性盒问题小结3）央通态剪平均悉电压UT(责AV命)在规射定的悦环境成温度谊、标灵准散象热条皇件下同，晶叫闸管街通以舒正弦执半波葛额定拳电流葵时，争阳极嘱与阴马极间熔电压蔬降的叮平均荒值，奶被称蛮为通搁态平绞均电桥压（谨也称叹管压觉降）照。4）河维持肉电流IH和掣多住电董流IL在室简温下臭门极驼断开签时，纯元件惜晶闸习管从呜较大躺的通尘态电夸流降灿至刚谈好能协保持咏导通得的最沫小阳峰极电后流被括称为链维持纹电流IH。给奇晶闸箭管门茂极加拼上触族发电树压，光当晶级闸管尺刚从寺阻断勾状态观转为赶导通折状态练就撤拐除触耗发电徒压，框此时昌晶闸筐管维傍持导月通所罢需要办的最伤小阳炸极电位流，伙被称运为掣帮住电坐流IL。对奖同一请晶闸础管来稼说，耗掣住乖电流IL要比库维持衫电流IH大2柏～4明倍。晶闸怎管特启性及巡寿主要昏参数目录2.1电爆力电唇子器栏件的易特点酿与分组类2.2电昨力电阔子器捆件基盖础2.3功春率二碍极管2.4漆晶齿闸管基本苏结构闹和工犁作原粥理晶闸什管特蛾性及填主要脂参数晶闸武管派障生器顺件及啊应用晶闸集管的饰触发晶闸痕管的忘应用崖特点2.5滥可可关断种晶闸缠管（父GT耐O）2.6舅电界力晶跑体管2.7事功地率场维效应伙晶体求管2.8魔绝筛缘栅白双极溜型晶遇体管*2.9解其售它新仍型电件力电羡子器粱件2.10蔽电力去电子德器件吉的发牢展趋雀势2.11迈电力宵电子器器件巩应用但共性尚问题小结5）辫晶闸策管的素开通淘与关酿断时犯间晶闸僵管的畏关断慕时间tq与元示件结圣温、次关断催前阳脾极电充流的恼大小我以及目所加受反压劈燕的大防小有场关。6）呢通态竟电流简临界施上升究率di/dt晶闸枪管必设须规钟定允寸许的猎最大牢通态蓄电流监上升症率，冠称为顺通态贤电流状临界唉上升威率di/dt。7）构断态擦电压房诚临界寇上升盼率du/dt在规品定条屋件下让，晶妨闸管纪直接艺从断奖态转肉换到讯通态欧的最泳大阳蓄极电今压上晶升率治，称故为断违态电浮压临纠界上俱升率肌du/dt。晶闸遵管特仅性及闻主要俊参数目录2.1电曲力电绞子器进件的意特点殃与分损类2.2电渗力电巴子器填件基恼础2.3功筛率二退极管2.4康晶甲闸管基本蒸结构婶和工意作原屋理晶闸遗管特遵性及鞋主要烫参数晶闸越管派痛生器可件及帮应用晶闸煌管的专触发晶闸借管的满应用总特点2.5秤可述关断踩晶闸倦管（迅GT车O）2.6傲电捞力晶糖体管2.7久功楼率场隶效应歌晶体赖管2.8钳绝著缘栅消双极逆型晶裤体管*2.9嫁其柴它新荒型电童力电浩子器毁件2.10析电力瓦电子撞器件却的发狠展趋候势2.11武电力讯电子拖器件拌应用填共性滔问题小结1．鼓快速弯晶闸朗管快速栽晶闸事管（贵FS抬T，凳Fa削st播S末wi暑tc勉hi眠ng随T劫hy黑ri今st湖or半），怖其允放许开脆关频谨率达档到4吸00蛇Hz倦以上疯。其务中开康关频朱率在篮10岸kH露z以非上快加速晶槽闸管临的称原为高纪频晶小闸管印。它辟们的荒外形碌、电严气符册号、藏基本鄙结构掩、伏师安特稿性都育与普侮通晶拔闸管侄相同帅。2．沃双向蔑晶闸绍管双向以晶闸矮管（配TR屯IA盼C，旧Tr喜io谊de幸A治C梅Sw寸it谊ch姑）具践有正超、反旧两个街方向智都能紫控制获导通早的特掉性，寨在交佛流调陆压、闪交流彻开关驻电路徒及交唱流调钳速等驼领域长得到么广泛粮应用钓，其哥电气听符号血和伏将安特邮性分议别如袖图2讽-1灵3所液示。餐双向尤晶闸程管有蔬4种乎触发搏方式月：晶闸倚管派匹生器叫件及析应用目录2.1电置力电趋子器窃件的藏特点连与分歌类2.2电烂力电辣子器钉件基各础2.3功虫率二士极管2.4以晶聪闸管基本届结构导和工唇作原挨理晶闸绣管特映性及吓主要详参数晶闸妖管派誓生器形件及恢应用晶闸芝管的任触发晶闸退管的瘦应用驰特点2.5培可器关断绍晶闸鱼管（腥GT佳O）2.6简电晋力晶游体管2.7增功轻率场供效应徐晶体色管2.8扔绝雀缘栅犬双极打型晶紫体管*2.9逢其甲它新侄型电唐力电肉子器桂件2.10毙电力隆电子辉器件乖的发送展趋俩势2.11烫电力峡电子附器件博应用军共性德问题小结图2-旧13双向邮晶闸梳管的划电气可图形拔符号使与伏糖安特老性电气鉴图形造符号b)伏安幅特性1）朱I+垫触发颈方式狠当主比电极蚁T1对T2所加董的电辜压为绩正向因电压锐，门肯极G与对T2所加馅电压醋为正馆向触干发信推号时跪，双沫向晶屯闸管斜导通瓜，伏戒安特吧性处皮于第袄一象羞限；2）睁I-期触发互方式我保持糟主电俩极T1对T2所加祸的电奥压为解正向派电压护，门咱极G鹿触发荷信号花改为导反向虚信号百，双今向晶也闸管战也能重导通俭；3）Ⅲ+触华发方娘式梁当惹主电龟极T1为负滨，门死极G签对T1所加游电压鼻为正捧向触蜡发信识号时磁，双兼向晶巩闸管队导通缝，电资流从投T2流向轿T1，其办伏安债特性变处于视第三前象限青；4）Ⅲ-触匙发方居式亭主萍电极拴T1仍为叫负，丝式门极甚G对景T1所加诞电压愚为反厌向触消发信杯号时台，双律向晶袭闸管订导通欧。在实闲际应财用中默，特倒别是间直流堂信号陡触发折时，终常选植用I茎-触初发方锤式和Ⅲ-触椒发方债式。由于回双向筛晶闸俩管是叙工作赞在交牲流回袄路中闹，其笨额定套电流窃用正玻弦电勉流有嗽效值快而不嘴用平病均值吊来标衡定。晶闸恢管派洁生器阔件及寸应用目录2.1电坟力电值子器招件的低特点滚与分拥类2.2电饰力电雨子器旱件基存础2.3功璃率二散极管2.4供晶鱼闸管基本绣结构刮和工涛作原担理晶闸朽管特叶性及脱主要别参数晶闸原管派以生器德件及弯应用晶闸婶管的夹触发晶闸孟管的车应用什特点2.5看可纹关断巴晶闸杏管（收GT也O）2.6林电昌力晶绞体管2.7杀功哄率场谈效应雕晶体责管2.8匆绝愤缘栅祝双极梁型晶死体管*2.9苦其登它新桐型电剪力电室子器废件2.10饼电力笼电子劈燕器件殃的发依展趋槐势2.11吩电力锡电子少器件困应用惰共性醒问题小结图2穴-1艺4装逆乖导晶前闸管摊的电脉气图复形符纤号与杨伏安息特性a)紫电备气图热形符念号b)恭伏缠安特添性3．芽逆导馆晶闸奴管在逆羊变或祸直流雪电路榜中，粒经常橡需要致将晶免闸管逮和二浇极管押反向投并联跃使用皆，逆狐导晶负闸管割（R倍CT屋，R弊ev水er往se并C黑on篇du羞ct些in算g形Th香yr移is扛to碰r）知就是魄根据绸这一雹要求遍将晶表闸管劝和二雪极管圈集成烫在同尼一硅苹片上卖制造交而成势的逆漂导晶药闸管猜的电竿气图这形符珍号和苗伏安赌特性捆如图意2-瞒14犯所示蚊。晶闸其管派敬生器态件及胶应用目录2.1电旧力电堂子器魔件的苗特点巾与分崇类2.2电梅力电沟子器薪件基界础2.3功饿率二厅极管2.4大晶盛闸管基本惨结构贩和工梦作原支理晶闸势管特躁性及赤主要俩参数晶闸逐管派梁生器畜件及叙应用晶闸梦管的皱触发晶闸喜管的退应用已特点2.5季可延关断拌晶闸叔管（过GT爽O）2.6纲电吉力晶猛体管2.7遮功支率场誓效应毫晶体碍管2.8躺绝维缘栅忠双极脸型晶砌体管*2.9梁其隔它新阿型电秧力电绢子器危件2.10婚电力蓄电子屯器件款的发压展趋纤势2.11聚电力派电子掀器件抛应用胜共性绪问题小结4．晶光控禾晶闸谨管光控滩晶闸尤管（什LT炉T，俩Li沿gh撞t犯Tr帝ig店ge哀re绣d耳Th姻yr扑is旧to器r）勺是一吗种利折用一孤定波克长的扒光照赴信号伤控制因的开蹦关器丽件，罢它与坡普通府晶闸哀管的早不同影之处工在于侦其门餐极区渔集成舅了一描个光犯电二锣极管牙。在猪光的狱照射姿下，耽光电棍二极掏管漏溉电流突增加料，此汤电流持成为野门极娱触发箱电流晒使晶旷闸管非开通定。图2败-1峰5询光流控晶伐闸管器的电柔气图止形符尝号与把伏安特特性a)疮电档气图广形符召号夫b吧)增伏安臭特性晶闸地管派耽生器皇件及袍应用目录2.1电革力电题子器返件的随特点袍与分心类2.2电素力电感子器椒件基信础2.3功吼率二粱极管2.4津晶缓闸管基本俩结构酸和工灾作原芝理晶闸觉管特冻性及压主要驳参数晶闸煌管派饰生器公件及婚应用晶闸饲管的限触发晶闸隙管的铲应用恢特点2.5漂可叶关断阅晶闸迹管（境GT表O）2.6牌电冷力晶探体管2.7殊功晕率场珠效应倦晶体妄管2.8拣绝仓缘栅跨双极鼻型晶讯体管*2.9督其照它新蒸型电扩力电蓄子器稳件2.10础电力奇电子标器件傲的发姑展趋晚势2.11渴电力鸣电子城器件剂应用袄共性扣问题小结4．棒光控栋晶闸盛管小功肚率光