电力电子器件大全及使用方法
电力电子器件大全及使用方法详解

电力电子器件大全及使用方法详解一、二极管二极管是一种常见的电力电子器件,它可以实现电流的整流功能。
二极管具有单向导电性,即只有当正向电压施加在二极管上时,电流才能够流过二极管。
二极管常用于交流电转直流电的整流电路中。
使用方法:将二极管的正极连接到正电压,负极连接到负电压即可。
需要注意的是,二极管具有正向电压降(Vf),在正向导通状态下会有一定的电压降,需要根据实际需求选择合适的二极管。
二、晶闸管晶闸管是一种可控硅器件,具有正向导通和反向封锁两种状态。
晶闸管通过控制门极电流来实现正向导通状态,控制门极电流为零时处于反向封锁状态。
晶闸管常用于高功率电流的开关和整流电路中。
使用方法:将晶闸管的端子正确连接,再通过控制晶闸管的门极电流来控制其导通和封锁状态。
在选择晶闸管时,需要考虑其额定电压和额定电流是否满足实际需求。
三、功率场效应管(MOSFET)功率场效应管是一种电压控制的开关器件,具有低导通电阻、快速开关速度和高电压容忍等优点。
功率MOSFET广泛应用于直流-直流转换器、交流-直流变换器和电源开关等电力电子领域。
使用方法:将功率MOSFET的源极与负极连接,漏极与负载连接,控制其栅极电压来控制其导通和截止状态。
在选择功率MOSFET时,需要考虑其额定电压、额定电流和导通电阻等参数是否满足实际需求。
四、IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种中压、大功率的开关器件,它具有MOSFET和晶闸管的优点。
IGBT可以实现高压和高电流的控制,广泛应用于电力电子变换器、交流调速器和逆变器等领域。
使用方法:将IGBT的集电极与源极连接,发射极与负载连接,通过控制栅极电压来控制IGBT的导通和截止状态。
在选择IGBT时,需要考虑其额定电压、额定电流和导通电阻等参数是否满足实际需求。
总结:电力电子器件包括二极管、晶闸管、功率MOSFET和IGBT等,它们在电力电子领域中具有重要的应用。
电力电子器件大全及使用方法详解

第1章电力电子器件主要内容:各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,器件的选取原则,典型全控型器件:GTO、电力MOSFET、IGBT,功率集成电路和智能功率模块,电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护,电力电子器件的驱动电路。
重点:晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,器件的选取原则,典型全控型器件。
难点:晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数。
基本要求:掌握半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,熟练掌握器件的选取原则,掌握典型全控型器件,了解电力电子器件的串并联,了解电力电子器件的保护。
1 电力电子器件概述(1) 电力电子器件的概念和特征主电路(main power circuit)--电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路;电力电子器件(power electronic device)--可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件;广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。
两类中,自20世纪50年代以来,真空管仅在频率很高(如微波)的大功率高频电源中还在使用,而电力半导体器件已取代了汞弧整流器(Mercury Arc Rectifier)、闸流管(Thyratron)等电真空器件,成为绝对主力。
因此,电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。
电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。
同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的一般特征:a. 能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数;其处理电功率的能力小至毫瓦级,大至兆瓦级,大多都远大于处理信息的电子器件。
b. 电力电子器件一般都工作在开关状态;导通时(通态)阻抗很小,接近于短路,管压降接近于零,而电流由外电路决定;阻断时(断态)阻抗很大,接近于断路,电流几乎为零,而管子两端电压由外电路决定;电力电子器件的动态特性(也就是开关特性)和参数,也是电力电子器件特性很重要的方面,有些时候甚至上升为第一位的重要问题。
电力系统中的电力电子器件及其应用

电力系统中的电力电子器件及其应用在当今高度依赖电力的社会中,电力系统的稳定运行和高效发展至关重要。
电力电子器件作为电力系统中的关键组成部分,正发挥着日益重要的作用。
它们的出现和应用,为电力系统的优化、控制和能源转换带来了革命性的变化。
电力电子器件是一种能够对电能进行高效控制和转换的半导体器件。
常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、晶体管(如 MOSFET 和IGBT)等。
这些器件具有不同的特性和性能,适用于各种不同的电力系统应用场景。
二极管是最简单的电力电子器件之一,它只允许电流单向通过。
在电力系统中,二极管常用于整流电路,将交流电转换为直流电。
例如,在电源适配器中,二极管将交流市电整流为直流电,为电子设备提供稳定的电源。
晶闸管则是一种具有可控导通特性的器件。
通过施加合适的触发信号,可以控制晶闸管的导通和关断。
晶闸管在电力系统中的应用非常广泛,如用于高压直流输电系统中的换流器、无功补偿装置等。
通过控制晶闸管的导通角,可以实现对交流电压和电流的调节,从而达到控制无功功率和提高电能质量的目的。
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是现代电力电子系统中常用的晶体管器件。
它们具有开关速度快、导通电阻小、驱动功率低等优点。
MOSFET 适用于高频、小功率的应用场景,如开关电源、电动汽车充电器等。
IGBT 则在中大功率的电力变换领域表现出色,如变频器、新能源发电系统中的逆变器等。
在电力系统中,电力电子器件的应用范围十分广泛。
首先,在发电环节,可再生能源的开发和利用离不开电力电子技术。
例如,太阳能光伏发电系统中,通过电力电子逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电并并入电网。
风力发电系统中,电力电子变流器用于控制风机转速,实现最大功率跟踪,同时将风机发出的交流电转换为符合电网要求的电能。
在输电环节,高压直流输电技术凭借其输电距离远、输电容量大、损耗低等优势,成为了远距离大容量输电的重要手段。
电气元件介绍及应用实例

电气元件介绍及应用实例电气元件指的是在电子电路中起到特定功能的元件,主要分为被动元件(如电阻、电容、电感)和有源元件(如二极管、晶体管、集成电路等)。
这些元件在各种电子电路中起到重要的作用,下面将分别介绍各种电气元件的基本原理、特点和应用实例。
1. 电阻(resistor)电阻是最常见的被动元件之一,它的主要作用是限制电流通过的量。
电阻根据材料和结构不同,可以分为固定电阻和变阻器。
固定电阻一般有金属膜电阻、炭膜电阻等。
变阻器可以通过调节电阻值来调整电路中的电流和电压。
电阻的应用实例:(1) 当需要将电源电压限制在一定范围内时,可以使用电阻加在电路中;(2) 在放大电路中,为了调整电流和电压分配的关系,可以使用电阻来改变电路的增益;(3) 在传感器电路中,常常需要电阻来调整传感器的灵敏度。
2. 电容(capacitor)电容是具有存储电荷和释放电荷能力的元件,它由两个导体板之间的绝缘层(一般是电介质)组成。
电容的主要特点是可以暂时存储电能,并且对不同频率的电信号有不同的阻抗。
电容的应用实例:(1) 在直流电源中,电容常被用作滤波器,以减小电压的波动;(2) 在交流电源中,电容常被用作耦合电容,用于传递交流信号;(3) 在振荡电路中,电容通常用来控制振荡频率。
3. 电感(inductor)电感是一种储存磁能的元件,它由导线或线圈组成。
电感的主要特点是抵抗电流的改变,当电流改变时,电感会产生电磁感应,从而产生自感电动势。
电感的应用实例:(1) 在电源中,电感常被用作滤波器,以去除高频噪声;(2) 在调谐电路中,电感可以用来选择特定频率的信号;(3) 在电源变换器中,电感常被用来稳定电压和电流。
4. 二极管(diode)二极管是一种具有单向导电性的有源元件,它包括一个PN结。
当正向偏置时,二极管允许电流流过;而当反向偏置时,二极管将阻止电流流过。
二极管的应用实例:(1) 在整流电路中,二极管可以将交流电转换为直流电;(2) 在电源保护电路中,二极管可以防止误反接电源导致器件损坏;(3) 在信号调理电路中,二极管可以用作开关或者信号限幅器。
电力电子器件与应用

电力电子器件与应用电力电子技术是现代电气工程领域中的重要分支,它主要研究与应用电子器件在电力系统中的转换、调节和控制技术。
电力电子器件的发展和应用,对于提高电力系统的效率、稳定性和可靠性具有重要意义。
本文将从电力电子器件的基本原理、常见的电力电子器件和其应用领域等方面进行探讨。
一、电力电子器件的基本原理电力电子器件是指能够将电力信号进行转换、调节和控制的电子器件。
其基本原理是利用半导体器件的导通和截止特性,通过不同的电路拓扑结构,实现对电力信号的处理。
常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、可控硅、IGBT和MOSFET等。
二、常见的电力电子器件1. 二极管:二极管是一种最简单的电力电子器件,其具有单向导电性。
它常用于整流电路中,将交流电信号转换为直流电信号。
2. 晶闸管:晶闸管是一种具有双向导电性的电力电子器件。
它具有可控性,可以通过控制电压或电流来实现导通和截止。
晶闸管广泛应用于交流电调节、交流电转换和交流电控制等领域。
3. 可控硅:可控硅是一种具有单向导电性和可控性的电力电子器件。
它可以通过控制触发信号来实现导通和截止。
可控硅常用于交流电调节和交流电控制等应用中。
4. IGBT:IGBT是一种综合了MOSFET和可控硅特性的电力电子器件。
它具有高压、高电流和高频率的特点,广泛应用于交流电调节、交流电转换和电力传输等领域。
5. MOSFET:MOSFET是一种具有双向导电性和可控性的电力电子器件。
它具有高速开关和低功耗的特点,常用于直流电调节、直流电转换和电力传输等应用中。
三、电力电子器件的应用领域电力电子器件在电力系统中的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 电力调节:电力电子器件可以通过调节电压、电流和频率等参数,实现对电力系统的调节。
例如,通过调节晶闸管和可控硅的触发角度,可以实现对交流电的调节,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 电力转换:电力电子器件可以将不同形式的电力信号进行转换,实现能量的传输和转换。
电子电气元器件说明大全

一.电阻器、电容器、电感器和变压器二.半导体管三.其它电气图形符号一.电阻器和电位器1.电阻器和电位器的型号命名方法表1 电阻器型号命名方法例如:(1)精密金属膜电阻器R J 7 3第四局部:序号第三局部:类别〔精密〕第二局部:材料〔金属膜〕第一局部:主称〔电阻器〕(2) 多圈线绕电位器W X D 3第四局部:序号第三局部:类别〔多圈〕第二局部:材料〔线绕〕第一局部:主称〔电位器〕2.电阻器的主要技术指标(1) 额定功率电阻器在电路中长时间连续工作不损坏,或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率。
电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率,而是电阻器在电路工作中所允许消耗的最大功率。
不同类型的电阻具有不同系列的额定功率,如表2所示。
表2 电阻器的功率等级(2) 标称阻值阻值是电阻的主要参数之一,不同类型的电阻,阻值范围不同,不同精度的电阻其阻值系列亦不同。
根据国家标准,常用的标称电阻值系列如表3所示。
E24、E12和E6系列也适用于电位器和电容器。
表3 标称值系列表中数值再乘以10n,其中n为正整数或负整数。
(3) 允许误差等级表4 电阻的精度等级3.电阻器的标志内容及方法(1)文字符号直标法:用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,额定功率、允许误差等级等。
符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值,其文字符号所表示的单位如表5所示。
如1R5表示Ω,2K7表示Ω,表5例如:RJ71--5k1-II允许误差±10%标称阻值Ω)额定功率1/8W型号由标号可知,它是精密金属膜电阻器,额定功率为1/8W,标称阻值为Ω,允许误差为±10%。
(2)色标法:色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色〔色环或色点〕标注在它的外外表上。
色标电阻〔色环电阻〕器可分为三环、四环、五环三种标法。
其含义如图1和图2所示。
各个元器件的作用和用法

各个元器件的作用和用法
各个元器件的作用和用法有很多种,下面是一些常见的元器件及其作用和用法的简要介绍:
1. 电阻器(Resistor):用于限制电流、分压或者提供电阻。
常用于电路中调节电压、控制电流和改变电路特性等。
2. 电容器(Capacitor):用于储存和释放电荷。
常用于滤波、储能、降噪和产生时间延迟等。
3. 电感器(Inductor):用于储存和释放磁能。
常用于滤波、频率选择、储能和电流干扰抑制等。
4. 二极管(Diode):用于控制电流的方向。
常用于整流、保护、反向电流防止和信号调制等。
5. 晶体管(Transistor):用于放大电信号或者控制电流。
常用于开关、放大器、振荡器和数字电路等。
6. 整流器(Rectifier):用于将交流电转换为直流电。
常用于电源、电机驱动和DC电路等。
7. 运算放大器(Operational Amplifier):用于放大和处理电信号。
常用于放大器、滤波器、振荡器和比较器等。
8. 电位器(Potentiometer):用于通过调节电阻值来控制电路的工作。
常用于调节电压、控制音量和调节亮度等。
9. 继电器(Relay):用于控制大功率电路的开关。
常用于电机控制、自动化系统和电路保护等。
10. 光敏元件(Photoresistor):用于检测光强度的变化。
常用于光控开关、曝光补偿和自动光线调节等。
这里只是列举了一部分常见的元器件和其用途,实际上还有很多其他的元器件,而且同一种元器件可能有多种用途,具体的使用还需根据具体的电路设计和应用需求来确定。
电子行业电力电子器件及应用

电子行业电力电子器件及应用引言电子行业是一个快速发展的行业,在电子设备中,电力电子器件是不可或缺的关键组成部分。
电力电子器件是指用于调整和转换电能的器件,广泛应用于交流和直流电网、电动机驱动、电源供应等领域。
本文将介绍电子行业中常见的电力电子器件及其应用。
一、开关器件1.整流二极管 (Rectifier Diode)整流二极管是一种常见的开关器件,用于将交流电转换为直流电。
它具有正向导通和反向截止的特性,常用于交流电桥式整流器、逆变器等电路中。
2.IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IGBT 是一种高压高频开关器件,兼具了普通晶体管和普通MOSFET的特点。
它可以控制高电压和高电流的通断,并且具有低开关损耗和快速切换速度的特点。
IGBT广泛用于工业设备、交通工具和电力传输中。
3.MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)MOSFET 是一种常见的开关器件,可以通过调节栅极电压来控制导通和截止。
它具有低导通电阻、低开关损耗和高开关速度的特点。
MOSFET 常用于直流转换器、电机驱动和太阳能发电逆变器等应用中。
二、功率模块1.IGBT模块IGBT模块是由多个IGBT芯片、隔离驱动电路和散热器组成的集成模块。
它可以方便地实现高压高频电路的设计和构建,广泛应用于电力传输、电机驱动和可再生能源领域。
2.整流桥模块整流桥模块是由多个整流二极管组成的集成模块。
它常用于交流电源的整流和直流电源供应的设计中。
3.功率放大模块功率放大模块是用于放大低功率信号为高功率信号的模块。
它常用于音频放大器、无线电频率放大器等应用中。
三、电力电子器件的应用1.交流调速电力电子器件在交流调速中起着重要作用。
例如,交流调压器使用电力电子器件的开关特性来调节交流电压的大小,实现电压调节和稳定。
2.无线充电利用电力电子器件的功率转换特性,可以实现无线充电技术。
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第1章电力电子器件主要内容:各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,器件的选取原则,典型全控型器件:GTO、电力MOSFET、IGBT,功率集成电路和智能功率模块,电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护,电力电子器件的驱动电路。
重点:晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,器件的选取原则,典型全控型器件。
难点:晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数。
基本要求:掌握半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,熟练掌握器件的选取原则,掌握典型全控型器件,了解电力电子器件的串并联,了解电力电子器件的保护。
1 电力电子器件概述(1)电力电子器件的概念和特征主电路(main power circuit)--电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路;电力电子器件(power electronic device)--可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件;广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。
两类中,自20世纪50年代以来,真空管仅在频率很高(如微波)的大功率高频电源中还在使用,而电力半导体器件已取代了汞弧整流器(Mercury Arc Rectifier)、闸流管(Thyratron)等电真空器件,成为绝对主力。
因此,电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。
电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。
同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的一般特征:a. 能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数;其处理电功率的能力小至毫瓦级,大至兆瓦级,大多都远大于处理信息的电子器件。
b. 电力电子器件一般都工作在开关状态;导通时(通态)阻抗很小,接近于短路,管压降接近于零,而电流由外电路决定;阻断时(断态)阻抗很大,接近于断路,电流几乎为零,而管子两端电压由外电路决定;电力电子器件的动态特性(也就是开关特性)和参数,也是电力电子器件特性很重要的方面,有些时候甚至上升为第一位的重要问题。
作电路分析时,为简单起见往往用理想开关来代替c. 实用中,电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。
在主电路和控制电路之间,需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大,这就是电力电子器件的驱动电路。
d. 为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温度过高而损坏,不仅在器件封装上讲究散热设计,在其工作时一般都要安装散热器。
导通时器件上有一定的通态压降,形成通态损耗阻断时器件上有微小的断态漏电流流过,形成断态损耗在器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗和关断损耗,总称开关损耗对某些器件来讲,驱动电路向其注入的功率也是造成器件发热的原因之一通常电力电子器件的断态漏电流极小,因而通态损耗是器件功率损耗的主要成因器件开关频率较高时,开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素9 / 42(2) 应用电力电子器件的系统组成电力电子系统:由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
控制电路按系统的工作要求形成控制信号,通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断,来完成整个系统的功能。
有的电力电子系统中,还需要有检测电路。
广义上往往其和驱动电路等主电路之外的电路都归为控制电路,从而粗略地说电力电子系统是由主电路和控制电路组成的。
主电路中的电压和电流一般都较大,而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流,因此在主电路和控制电路连接的路径上,如驱动电路与主电路的连接处,或者驱动电路与控制信号的连接处,以及主电路与检测电路的连接处,一般需要进行电气隔离,而通过其它手段如光、磁等来传递信号。
由于主电路中往往有电压和电流的过冲,而电力电子器件一般比主电路中普通的元器件要昂贵,但承受过电压和过电流的能力却要差一些,因此,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证电力电子器件和整个电力电子系统正常可靠运行,也往往是非常必要的。
器件一般有三个端子(或称极),其中两个联结在主电路中,而第三端被称为控制端(或控制极)。
器件通断是通过在其控制端和一个主电路端子之间加一定的信号来控制的,这个主电路端子是驱动电路和主电路的公共端,一般是主电路电流流出器件的端子。
(3) 电力电子器件的分类按照器件能够被控制电路信号所控制的程度,分为以下三类:a. 半控型器件--通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定b. 全控型器件--通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件是绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar Transistor--IGBT)电力场效应晶体管(Power MOSFET,简称为电力MOSFET)门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor--GTO)c. 不可控器件--不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱动电路电力二极管(Power Diode)只有两个端子,器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质,分为两类:电流驱动型--通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制电压驱动型--仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制电压驱动型器件实际上是通过加在控制端上的电压在器件的两个主电路端子之间产生可控的电场来改变流过器件的电流大小和通断状态,所以又称为场控器件,或场效应器件按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:单极型器件--由一种载流子参与导电的器件双极型器件--由电子和空穴两种载流子参与导电的器件复合型器件--由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件11 / 422 不可控器件--电力二极管Power Diode结构和原理简单,工作可靠,自20世纪50年代初期就获得应用快恢复二极管和肖特基二极管,分别在中、高频整流和逆变,以及低压高频整流的场合,具有不可替代的地位(1) PN结与电力二极管的工作原理基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样以半导体PN结为基础由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的从外形上看,主要有螺栓型和平板型两种封装图1-1 电力二极管的外形、结构和电气图形符号a) 外形b) 结构c) 电气图形符号PN结的反向截止状态,PN结的单向导电性;PN结的反向击穿:有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式,可能导致热击穿。
PN结的电容效应:PN结的电荷量随外加电压而变化,呈现电容效应,称为结电容CJ,又称为微分电容。
结电容按其产生机制和作用的差别分为势垒电容CB和扩散电容CD势垒电容只在外加电压变化时才起作用,外加电压频率越高,势垒电容作用越明显。
势垒电容的大小与PN结截面积成正比,与阻挡层厚度成反比而扩散电容仅在正向偏置时起作用。
在正向偏置时,当正向电压较低时,势垒电容为主正向电压较高时,扩散电容为结电容主要成分结电容影响PN结的工作频率,特别是在高速开关的状态下,可能使其单向导电性变差,甚至不能工作,应用时应加以注意。
造成电力二极管和信息电子电路中的普通二极管区别的一些因素:正向导通时要流过很大的电流,其电流密度较大,因而额外载流子的注入水平较高,电导调制效应不能忽略引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响承受的电流变化率di/dt较大,因而其引线和器件自身的电感效应也会有较大影响为了提高反向耐压,其掺杂浓度低也造成正向压降较大(2)电力二极管的基本特性a 静态特性主要指其伏安特性当电力二极管承受的正向电压大到一定值(门槛电压U TO),正向电流才开始明显增加,处于稳定导通状态。
与正向电流I F对应的电力二极管两端的电13 / 42压U F即为其正向电压降。
当电力二极管承受反向电压时,只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。
b 动态特性动态特性--因结电容的存在,三种状态之间的转换必然有一个过渡过程,此过程中的电压-电流特性是随时间变化的开关特性--反映通态和断态之间的转换过程关断过程:须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力,进入截止状态在关断之前有较大的反向电流出现,并伴随有明显的反向电压过冲图1-2 反向恢复过程中电流和电压波形(3) 电力二极管的主要参数a. 正向平均电流IF(AV)额定电流--在指定的管壳温度(简称壳温,用TC表示)和散热条件下,其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值正向平均电流是按照电流的发热效应来定义的,因此使用时应按有效值相等的原则来选取电流定额,并应留有一定的裕量。
当用在频率较高的场合时,开关损耗造成的发热往往不能忽略当采用反向漏电流较大的电力二极管时,其断态损耗造成的发热效应也不小b. 正向压降UF指电力二极管在指定温度下,流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降有时参数表中也给出在指定温度下流过某一瞬态正向大电流时器件的最大瞬时正向压降c. 反向重复峰值电压URRM指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压通常是其雪崩击穿电压UB的2/3使用时,往往按照电路中电力二极管可能承受的反向最高峰值电压的两倍来选定d. 最高工作结温TJM结温是指管芯PN结的平均温度,用TJ表示最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度TJM通常在125~175ºC范围之内15 / 42e. 反向恢复时间trrtrr= td+ tf ,关断过程中,电流降到0起到恢复反响阻断能力止的时间f. 浪涌电流IFSM指电力二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期的过电流。
(4) 电力二极管的主要类型按照正向压降、反向耐压、反向漏电流等性能,特别是反向恢复特性的不同介绍在应用时,应根据不同场合的不同要求,选择不同类型的电力二极管性能上的不同是由半导体物理结构和工艺上的差别造成的a. 普通二极管(General Purpose Diode)又称整流二极管(Rectifier Diode)多用于开关频率不高(1kHz以下)的整流电路中其反向恢复时间较长,一般在5s以上,这在开关频率不高时并不重要正向电流定额和反向电压定额可以达到很高,分别可达数千安和数千伏以上b. 快恢复二极管(Fast Recovery Diode--FRD)恢复过程很短特别是反向恢复过程很短(5s以下)的二极管,也简称快速二极管工艺上多采用了掺金措施有的采用PN结型结构有的采用改进的PiN结构17 / 42 采用外延型PiN 结构的的快恢复外延二极管(Fast Recovery Epitaxial Diodes--FRED ),其反向恢复时间更短(可低于50ns ),正向压降也很低(0.9V 左右),但其反向耐压多在400V 以下从性能上可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。