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1、常用电力电子器件原理及常用电力电子器件原理及选择选择2.1 变频器的主电路结构 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2 kHz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控制方便，驱动电路简单。自关断能力强，因而开关频率高(20 MHz)。输入阻抗极高，可以用TTL器件或CMOS器件直接驱动。 (a)直接驱动 (b)变
2、压器隔离驱动 (c)光隔离驱动四、绝缘栅双极晶体管(IGBT) 结构：由场效应晶体管(MOSFET)和功率晶体管(GTR)模块组合而成工作特点与场效应晶体管类同，属于电压控制型输入阻抗高，开关速度快(开关频率高20 kHz； 电流波形比较平滑，电动机基本无电磁噪声，电动机的转矩增大；驱动电路简单，已经集成化。 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。六、 MOS控制晶闸管MOS控制晶闸管(MCT)是将MOSFET与晶闸管复合而得到
3、的器件七、电力半导体器件的应用特点七、电力半导体器件的应用特点 名称名称 文字符号文字符号控制方式控制方式 最高电压、电流及开关频率最高电压、电流及开关频率 晶闸管晶闸管TH(SCR)TH(SCR)电流电流 最高最高电压电压l 0004000 V 最大最大电流电流l 0003000 A 最高最高频率频率l10 kHz 功率功率晶体管晶体管 GTR GTR 电流电流 最高电压最高电压4501400 V 最大电流最大电流30800 A 最高频率最高频率l050 kHz 电力场效应管电力场效应管 MOS MOSFET 电压电压 最高电压最高电压501000 V 最大电流最大电流l00200 A 最高
4、频率最高频率500 kHz200 MHz 绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管 IGBT IGBT 电压电压 最高电压最高电压l 8003300 V 最大电流最大电流8001200 A 最高频率最高频率l050 kHz 集成门极换流晶闸管集成门极换流晶闸管 IGCr IGCr 电压电压 最高电压最高电压45006000 V 最大电流最大电流40006000 A 最高频率最高频率2050 kHz MOS MOS控制晶闸管控制晶闸管 MCT MCT 电压电压 最高电压最高电压4503300V 最大电流最大电流4001200 A 最高频率最高频率l00 kHz1 MHz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起的电路模块，是电力集成电路PIC的一种。智能电力模块中含过电流、短路、欠压和过热等保护电路。这些保护电路起作用时，输出故障信号，并处于关断状态。
