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1、常用电力电子器件介绍常用电力电子器件介绍59745(2)复习提问复习提问 1、什么是直流电机，什么是交流电机？ 2、三相异步电动机转速公式表达式。门极可关断晶闸管（门极可关断晶闸管（GTO） 门极可关断晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而来。从结构上看通门极可关断晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而来。从结构上看通常它有三个极：阳极（常它有三个极：阳极（A A）、阴极（）、阴极（K K）和门极（）和门极（G G）。其工作原理是：）。其工作原理是：通过控制门极信号进行接通和关断晶闸管，其工作特点如下：通过控制门极信号进行接通和关断晶闸管，其工作特点如下： 1.1.导通条件导通条件 在门极和阴极之间加
2、一正向电压，即：在门极和阴极之间加一正向电压，即：G G（）、（）、K K（），（），GTOGTO导通。导通。 2.2.关断条件关断条件 在门极和阴极之间加一反向电压，在门极和阴极之间加一反向电压， G G（）、（）、K K（），（），GTOGTO关断。关断。 电路如图电路如图2-32-3所示所示 门极可关断晶闸管通断方便，是一种大功率无触点开关，它是逆变电门极可关断晶闸管通断方便，是一种大功率无触点开关，它是逆变电路中的主要开关元件，广泛用在中小容量变频器中。但由于受到反向路中的主要开关元件，广泛用在中小容量变频器中。但由于受到反向关断及工作频率的限制，门极可关断晶闸管正被新型的大功率晶体管
3、关断及工作频率的限制，门极可关断晶闸管正被新型的大功率晶体管GTRGTR所取代，但是在大容量变频器，所取代，但是在大容量变频器，GTOGTO以其工作电流大，耐压高的以其工作电流大，耐压高的特性，仍得到普遍应用。特性，仍得到普遍应用。大功率晶体管（大功率晶体管（GTR） （一）、基本结构（一）、基本结构 是一种大功率晶体管，又叫双极型晶体管（是一种大功率晶体管，又叫双极型晶体管（BJTBJT），），GTRGTR在结构上常用达林顿在结构上常用达林顿结构形式，是由多个晶体管复合组成的大功率晶体管，通过与反相续流二极结构形式，是由多个晶体管复合组成的大功率晶体管，通过与反相续流二极管并联组成一个模块，
4、如图管并联组成一个模块，如图2-42-4所示。所示。 GTRGTR也具有三个极，分别是基极（也具有三个极，分别是基极（B B）、发射极（）、发射极（E E）、集电极（）、集电极（C C）。）。 （二）、（二）、GTRGTR的工作特点的工作特点 GTRGTR如同普通的晶体管一样，也有三种工作状态，即放大、饱和及截止状态，如同普通的晶体管一样，也有三种工作状态，即放大、饱和及截止状态，在大功率可控电路中，在大功率可控电路中，GTRGTR主要工作在饱和状态和截止状态。主要工作在饱和状态和截止状态。 由于由于GTRGTR工作在大功率电路中，因此管子的功耗是一个不容忽视的问题，工作在大功率电路中，因此管
5、子的功耗是一个不容忽视的问题，GTRGTR在截止和饱和状态时其功耗是很小的，但是在放大状态其功耗将增大百在截止和饱和状态时其功耗是很小的，但是在放大状态其功耗将增大百倍，因此，逆变电路的倍，因此，逆变电路的GTRGTR在交替切换的过程中是不允许在放大区稍做停留在交替切换的过程中是不允许在放大区稍做停留的。的。GTRGTR具有自关断能力及开关时间短、饱和压降低、安全工作区宽等特点，具有自关断能力及开关时间短、饱和压降低、安全工作区宽等特点，广泛用于交流调速、变频电源中。在中小容量的变频器中，曾一度占据了主广泛用于交流调速、变频电源中。在中小容量的变频器中，曾一度占据了主导地位。导地位。 功率场效
6、应晶体管（功率场效应晶体管（MOSFET）率场效应晶体管与场效应晶体管一样也是有三个率场效应晶体管与场效应晶体管一样也是有三个极，分别是源极极，分别是源极S S、漏极、漏极D D和栅极和栅极G G，管子的连接，管子的连接及工作特性也基本与场效应晶体管一样。功率场及工作特性也基本与场效应晶体管一样。功率场效应晶体管属于电压控制型器件，自关断能力强，效应晶体管属于电压控制型器件，自关断能力强，驱动功率很小，使用方便，开关频率比较高，无驱动功率很小，使用方便，开关频率比较高，无二次击穿现象。功率场效应晶体管在存放和运输二次击穿现象。功率场效应晶体管在存放和运输中应有防静电装置，栅极不能开路工作，对于
7、电中应有防静电装置，栅极不能开路工作，对于电感性负载应有适当的保护措施。感性负载应有适当的保护措施。绝缘栅双极晶体管（绝缘栅双极晶体管（IGBT）绝缘栅双极晶体管简称绝缘栅双极晶体管简称IGBTIGBT是一种集大功率晶体管是一种集大功率晶体管（GTRGTR）和功率场效应晶体管（）和功率场效应晶体管（MOSFETMOSFET）两者于一身的）两者于一身的复合型器件，它有三个极分别是集电极（复合型器件，它有三个极分别是集电极（C C），发射极），发射极（E E）和栅极（）和栅极（G G），如图），如图2-52-5所示。输入阻抗很高，它所示。输入阻抗很高，它既有既有MOSMOS器件的工作速度快，驱动电
8、路简单的特点，又具器件的工作速度快，驱动电路简单的特点，又具备了大功率晶体管的电流大，通态电压低的优点。备了大功率晶体管的电流大，通态电压低的优点。因为因为IGBTIGBT性能优良，所以它已全面取代了功率晶体管而成性能优良，所以它已全面取代了功率晶体管而成为中小容量电力变流装置中的主要器件，并广泛用于交流为中小容量电力变流装置中的主要器件，并广泛用于交流变频调速，开关电源及其他设备中。随着变频调速，开关电源及其他设备中。随着IGBTIGBT单管容量的单管容量的不断提高，它已开始进入中大容量的电力变流装置中。不断提高，它已开始进入中大容量的电力变流装置中。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！15
