:常用电力电子器件介绍
:该文档详细介绍了几种常见的电力电子器件,包括晶闸管、门极可关断晶闸管(GTO)、大功率晶体管(GTR)以及功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
【知识点】
1. **晶闸管(Thyristor)**:
- 晶闸管是一种四层三端半导体器件,通常分为普通晶闸管、双向晶闸管等多种类型。
- 它由阳极A、阴极K和门极G组成,内部包含J1、J2、J3三个PN结。
- 晶闸管具有单向导电特性,只有当阳极-阴极间加正向电压且门极-阴极间有正向触发电压时才会导通。
- 导通后,需要维持电流才能保持其导通状态,若阳极电流减小至维持电流以下,晶闸管会自动关断。
2. **门极可关断晶闸管(GTO)**:
- GTO是在普通晶闸管基础上发展起来的,具备门极控制导通和关断的能力。
- 导通时需在门极和阴极间加正向电压,关断时则加反向电压。
- GTO常作为大功率无触点开关,广泛应用于变频器,尤其在大容量变频器中因其大电流和高耐压特性而被广泛应用。
3. **大功率晶体管(GTR)**:
- GTR是一种双极型晶体管,常采用达林顿结构,由多个晶体管复合而成,有基极B、发射极E和集电极C。
- GTR在大功率电路中主要工作于饱和和截止状态,以减少功耗。
- 其优点包括自关断能力、开关速度快、饱和压降低和安全工作区宽,适用于交流调速和变频电源系统。
4. **功率场效应晶体管(MOSFET)**:
- MOSFET是一种电压控制型器件,有增强型和耗尽型两种,广泛用于直流和交流电源开关。
- 它具有低开关损耗、高速开关和低输入阻抗等优点,适用于高效电源转换和驱动电路。
5. **绝缘栅双极晶体管(IGBT)**:
- IGBT结合了MOSFET和GTR的优点,是电压控制型且具有高速开关能力的大功率器件。
- 它有较高的阻断电压和较大的电流处理能力,广泛应用于电力电子设备,如逆变器和变频器。
这些电力电子器件在现代电力系统、电力传动和能源管理中发挥着关键作用,它们的不同特性决定了各自在不同应用场景的适应性。了解和掌握这些器件的工作原理和技术参数对于设计和优化电力系统至关重要。