《电力电子器件》课件

电力电子器件本课件将带您深入了解电力电子器件及其应用，从基本原理到实际应用，帮助您全面掌握这门重要学科。绪论引言电力电子器件是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各种电力系统和电子设备。意义电力电子器件的发展推动了电力电子技术的进步，为提高电力系统效率、节约能源提供了重要支撑。电力电子器件的概述电力电子器件是指用于控制和转换电能的半导体器件。它们具有高速开关特性，能够实现对电能的精确控制和高效转换。电力电子器件是现代电力系统和电子设备的核心部件。电力电子器件的特点高效率电力电子器件能够实现高效的电能转换，减少能量损失。高可靠性电力电子器件具有较高的可靠性，能够长时间稳定运行。小型化电力电子器件体积小巧，易于集成，便于应用于各种电子设备。智能化电力电子器件可以通过控制信号进行智能控制，实现对电能的精确管理。电力电子器件的分类二极管晶体管电力电子开关触发电路二极管PN结二极管的核心结构，形成单向导电特性1正向偏置电流可以轻松通过二极管2反向偏置电流几乎不能通过二极管3二极管的结构1PN结的形成2P型半导体和N型半导体结合3形成空穴和自由电子浓度梯度4形成耗尽层二极管的工作原理正向偏置外加电压使PN结中的空穴和电子向相反方向移动电流通过PN结的耗尽层变窄，电流可以轻松通过反向偏置外加电压使PN结中的空穴和电子向相同方向移动电流阻断PN结的耗尽层变宽，电流几乎不能通过二极管的特性正向特性当正向电压超过阈值电压时，电流急剧上升反向特性在反向偏置下，电流很小，几乎为零击穿特性当反向电压超过击穿电压时，电流急剧上升二极管的基本参数1正向电压二极管导通时的电压降2反向电流二极管反向偏置时的电流3击穿电压二极管反向击穿时的电压4最大电流二极管能够承受的最大电流二极管的应用晶体管1NPN型发射极、基极、集电极依次为N型、P型、N型2PNP型发射极、基极、集电极依次为P型、N型、P型晶体管的结构1发射极发射大量电子或空穴2基极控制发射极电流的流动3集电极收集发射极的电子或空穴晶体管的工作原理放大作用小电流控制大电流1开关作用控制电流的通断2晶体管的特性发射极电流集电极电流晶体管的参数电流放大系数集电极电流与基极电流之比集电极截止电流基极电流为零时，集电极电流最大允许功率晶体管能够承受的最大功率晶体管的应用功率晶体管概述功率晶体管是专门用于处理大功率信号的晶体管。特点能够承受高电流、高电压、高功率。功率晶体管的结构多层结构，通常包含多个PN结芯片面积较大，用于散热封装方式多种多样功率晶体管的工作原理1电流通过发射结2电流放大并通过集电结3控制信号决定电流大小功率晶体管的特性电流容量能够承受的最大电流电压承受能力能够承受的最大电压功率容量能够承受的最大功率开关速度开关速度的快慢功率晶体管的参数集电极电流晶体管集电极能够承受的最大电流集电极电压晶体管集电极能够承受的最大电压最大功耗晶体管能够承受的最大功率开关频率晶体管能够承受的开关频率功率晶体管的应用电力电子开关概述电力电子开关是用来控制电流通断的半导体器件，能够快速切换导通和阻断状态。作用实现对电能的精确控制和高效转换，广泛应用于各种电力电子电路中。电力电子开关的概述1开关速度快能够快速切换导通和阻断状态2效率高开关过程中的能量损失小3可靠性高能够长时间稳定工作4体积小易于集成到各种电力电子电路中电力电子开关的分类IGBTMOSFET电力晶闸管电力电子开关的特点低导通压降导通状态下的电压降很低，提高效率高电流容量能够承受较大的电流高电压承受能力能够承受较高的电压快速开关速度开关速度快，提高控制精度电力电子开关的性能参数1导通压降开关导通时的电压降2开关速度开关速度的快慢3电流容量开关能够承受的最大电流4电压承受能力开关能够承受的最大电压电力电子开关的应用触发电路概述触发电路是指用来控制电力电子开关通断的电路。作用实现对电力电子开关的精确控制，控制电能的流动方向和大小。触发电路的作用触发电力电子开关的导通控制电力电子开关的导通时间实现对电力电子开关的精确控制触发电路的种类单稳态触发电路双稳态触发电路施密特触发电路触发电路的特点灵敏度高能够对微弱的信号做出反应响应速度快能够快速触发电力电子开关可靠性高能够长时间稳定工作