信息摘要:
概念: 電力電子器件,又稱(chēng)電力半導體器件,主要應用于電力設備的功率轉換和控制電路中(通常指電流在幾萬(wàn)到幾萬(wàn)a,電壓在幾百伏特以上)。 設備開(kāi)發(fā): 電源器件幾乎應用于所有電子...
概念:
電力電子器件,又稱(chēng)電力半導體器件,主要應用于電力設備的功率轉換和控制電路中(通常指電流在幾萬(wàn)到幾萬(wàn)a,電壓在幾百伏特以上)。
設備開(kāi)發(fā):
電源器件幾乎應用于所有電子制造行業(yè),包括筆記本、PC、服務(wù)器、顯示器和計算機領(lǐng)域的各種外設;網(wǎng)絡(luò )通信領(lǐng)域的手機、電話(huà)機等終端及辦公設備;傳統的黑白家用電器和消費電子領(lǐng)域的各種數碼產(chǎn)品;工業(yè)PC、工業(yè)控制類(lèi)的各種儀器和控制設備。
電源裝置在保證這些裝置正常運行的同時(shí),也能起到有效的節能作用。由于電子產(chǎn)品需求的不斷增加和能源效率的要求,中國的電力設備市場(chǎng)保持了快速的發(fā)展速度。
分類(lèi):
根據控制電路信號對電力電子設備的控制程度:
1. 半控制器件,如晶閘管;
2. 全控制器件,如GTO、GTR、power MOSFET、IGBT;
3.不可控裝置,如功率二極管。
根據驅動(dòng)電路在控制端與電力電子設備公用端之間所加信號的性質(zhì),將信號分為以下幾種:
1. 電壓驅動(dòng)器件,如IGBT、功率MOSFET、Sith(靜電感應晶閘管);
2. 電流驅動(dòng)裝置,如晶閘管,GTO, GTR。
根據電力電子設備控制端與共用端之間的有效信號波形,驅動(dòng)電路可分為以下幾種
1. 脈沖觸發(fā),如晶閘管和GTO;
2. 電子控制類(lèi)型,如GTR, powermosfet, IGBT。
根據電力電子器件中電子和空穴參與導電的情況進(jìn)行分類(lèi)
1. 雙極器件,如功率二極管、晶閘管、GTO和GTR;
2. 單極器件,如功率mosfet、sit、肖特基勢壘二極管;
3.復合器件,如MCT (MOS控制晶閘管)、IGBT、Sith和IGCT。
設備的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):
功率二極管:結構原理簡(jiǎn)單,工作可靠;
晶閘管:所有器件的耐壓和電流容量高
IGBT:開(kāi)關(guān)速度快,開(kāi)關(guān)損耗小,能承受脈沖電流沖擊,通態(tài)壓降低,輸入阻抗高,電壓驅動(dòng),低驅動(dòng)功率;缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)速度低于功率MOSFET,電壓電流容量小于GTO
GTR:耐壓高、電流大、開(kāi)關(guān)特性好、載流能力強、飽和電壓低;缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)速度低、電流驅動(dòng)、驅動(dòng)功率大、驅動(dòng)電路復雜、二次擊穿
GTO:電壓電流容量大,適用于大功率場(chǎng)合,具有電導調制效果,電流容量大;缺點(diǎn):電流關(guān)斷增益很小,門(mén)極負脈沖電流大,開(kāi)關(guān)速度低,驅動(dòng)功率大,驅動(dòng)電路復雜,開(kāi)關(guān)頻率低
功率MOSFET:開(kāi)關(guān)速度快,輸入阻抗高,熱穩定性好,驅動(dòng)功率小,驅動(dòng)電路簡(jiǎn)單,工作頻率高,無(wú)二次擊穿問(wèn)題;缺點(diǎn):電流容量小,耐壓能力低,一般適用于功率小于10kW的電力電子設備。
限制條件:耐壓、電流容量、開(kāi)關(guān)速度