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簡談電力電子器件

        依據(jù)電力電子器件能夠控制電路信號的程度可以分以下種類:
            1、半控制器件,如晶閘管
            2、全控制型設備,如GTO(門可關閉晶閘管)、GTR(電力晶管)、PowerMOSFET(電力場效應晶管)、IGBT(絕緣柵雙極晶管)
            3、不可控器件,如電力二極管。
        依據(jù)驅動電路在電力電子器件控制端與公共端之間的信號的性質(zhì)可分為:
            1.IGBT、PowerMOSFET、SITH等電壓驅動器件
            2.電流驅動器件,如晶閘管、GTO和GTR。



        依據(jù)驅動電路在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號波形能分為:
            1.脈沖觸發(fā)型,如晶閘管、GTO
            2.電子控制型,如GTR、PowerMOSFET、IGBT。
        依據(jù)電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況可分為:
            1.雙極部件,如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR
            2.單極器件,如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢壘二極管
            3.MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT、SITH備。
        電力電子器件的特點:
            在電氣設備或電力系統(tǒng)中,直接承擔電力變化或控制任務的電路被稱為主電路,其中電子器件是電力電子器件。廣義上電力電子器件分為電真空設備和半導體設備。自20世紀50年代以來,真空管僅用于高頻(如微波)的大功率高頻電源,而電力半導體設備已取代汞弧整流器、閘管等真空設備,成為絕對的主力。因此,電力電子器件多指電力半導體設備,采用的主要材料仍然是硅。
        與處理信息的電子器件相比,電力電子器件又具備以下特征:
            (1)處理電力的能力,即承受電壓和電流的能力,從毫瓦級到兆瓦級,大多遠大于處理信息的電子器件。
            (2)一般在開關狀態(tài)下工作,即導通時(通態(tài))阻抗小,接近短路,管壓下降接近零,電流由外回路決定的阻斷時(斷態(tài))阻抗大,接近斷路,電流幾乎為零,管兩端的電壓由外回路決定。這些報關特性和參數(shù)也是電力電子器件的重要特性。
            (3)在實際應用中,電力電子器件通常需要信息電子電路來控制。主回路與控制回路之間,必須擴大一定的中間回路控制回路的信號。這就是電力電子器件的驅動回路。
            (4)為了確保損失產(chǎn)生的熱量不會導致設備溫度過高而損壞,不僅要考慮設備封裝上的散熱設計,還要在工作中安裝散熱器。這是因為導通時設備有一定的通態(tài)壓降,形成通態(tài)損失,阻斷時設備有微小的斷態(tài)漏電流,形成斷態(tài)損失,在設備開通或關閉過程中發(fā)生開通損失和關閉損失,總稱開關損失。對于一些部件來說,驅動電路注入的功率也是部件發(fā)熱的原因之一。通常,電力電子器件的斷路漏電流極小,通態(tài)損失是設備電力損失的主要原因。設備開關頻率高時,開關損失增大,可能成為設備功率損失的主要原因。

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