電力電子器件分類_電力電子器件的特點(diǎn)

電力電子器件分類

按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度分類：

1.半控型器件，例如晶閘管；

2.全控型器件，例如GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）、GTR（電力晶體管），Power MOSFET（電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）；

3.不可控器件，例如電力二極管。

按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)分類：

1.電壓驅(qū)動(dòng)型器件，例如IGBT、Power MOSFET、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）；

2.電流驅(qū)動(dòng)型器件，例如晶閘管、GTO、GTR。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號(hào)波形分類：

1.脈沖觸發(fā)型，例如晶閘管、GTO；

2.電子控制型，例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。

按照電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況分類：

1.雙極型器件，例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR；

2.單極型器件，例如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢(shì)壘二極管；

3.復(fù)合型器件，例如MCT（MOS控制晶閘管）、IGBT、SITH和IGCT。

電力電子器件的特點(diǎn)

在電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路，稱為主電路（ MainPower Circuit），其中的電子器件就是電力電子器件（Power Electronic Device）。廣義上電力電子器件可分為電真空器件和半導(dǎo)體器件兩類。自20世紀(jì)50年代以來，真空管僅還在頻率很高（如微波）的大功率高頻電源中在使用，而電力半導(dǎo)體器件已取代了汞弧整流器（ MercuryArc-Rectifier）、閘流管（Thyratron）等電真空器件，成為絕對(duì)主力。因此，電力電子器件往往專指電力半導(dǎo)體器件，采用的主要材料仍然是硅。

同處理信息的電子器件相比，電力電子器件有如下一般特征：

（1）處理電功率的能力，即承受電壓和電流的能力，小至毫瓦級(jí)，大至兆瓦級(jí)，大多都遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。

（2）一般都工作在開關(guān)狀態(tài)，即導(dǎo)通時(shí)（通態(tài)）阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，而電流由外電路決定；阻斷時(shí)（斷態(tài)）阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定。這些升關(guān)特性和參數(shù)，也是電力電子器件的重要特性。

（3）實(shí)際應(yīng)用中，電力電子器件往往需要由信息電子電路來控制。主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，這就是電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路。

（4）為保證損耗產(chǎn)生的熱量不致使器件溫度過高而損壞，不僅要考慮器件封裝上的散熱設(shè)計(jì)，在其工作時(shí)一般也要安裝散熱器。這是因?yàn)閷?dǎo)通時(shí)器件上有一定的通態(tài)壓降，形成通態(tài)損耗，阻斷時(shí)器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過，形成斷態(tài)損耗，而在器件開通或關(guān)斷過程中會(huì)產(chǎn)生開通損耗和關(guān)斷損耗，總稱開關(guān)損耗。對(duì)某些器件來講，驅(qū)動(dòng)電路向其注入的功率也是造成器件發(fā)熱的原因之一。通常電力電子器件的斷態(tài)漏電流極小，因而通態(tài)損耗是器件功率損耗的主要成因。器件開關(guān)頻率較高時(shí)，開關(guān)損耗會(huì)隨之增大而可能成為器件功率損耗的主要因素。
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