第三章电力电子器件的驱动和保护资料
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电力电子技术
VT4、VT5 —脉冲形成 VT7、VT8 — 脉冲放大 控制电压uK加在VT4基极上
脉冲前沿由VT4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时 间常数R11C3有关。 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接 在VT8集电极电路中。
同步电压为锯齿波的触发电路
4) 双窄脉冲形成环节
内双脉冲电路
同步电压为锯齿波的触发电路
图2-7 同步电压为锯齿波的触发电路
同步电压为锯齿波的触发电路
1) 同步环节
同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相 同且相位关系确定。 锯齿波是由开关VT2管来控制的。
VT2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交 流电压决定。 VT2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同 步电压由正变负的过零点。 VT2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时
f 1 T 1 Re C ln 1 1
电路中R1上的脉冲电压宽度取决于电容放电时间常数。 R2是温度补偿电阻，作用是保持振荡频率的稳定。
三、具有同步环节的单结晶体管触发电路
图2-5 晶体管同步触发电路
注意：
每周期中电容C的充放电不 止一次，晶闸管由第一个脉 冲触发导通，后面的脉冲不 起作用。 改变Re的大小， 可改变电容 充电速度，达到调节α角的目 的。 削波的目的：增大移相范围， 使输出的触发脉冲的幅度基本 一样。不削波：UP≈ηUbb， 为正弦半波，移相范围小。
（二）过电流的产生及保护
1. 产生：短路、过载时会产生过电流 2. 保护：快速熔断器（1.57IT(AV)≥IFU≥ITM ）
银质 熔丝 石英沙
快速熔断器保护的接法 a)串于桥臂中 b)串于交流侧 c) 串于直流侧
脉冲前沿由VT4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时 间常数R11C3有关。 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接 在VT8集电极电路中。
同步电压为锯齿波的触发电路
4) 双窄脉冲形成环节
内双脉冲电路
同步电压为锯齿波的触发电路
图2-7 同步电压为锯齿波的触发电路
同步电压为锯齿波的触发电路
1) 同步环节
同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相 同且相位关系确定。 锯齿波是由开关VT2管来控制的。
VT2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交 流电压决定。 VT2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同 步电压由正变负的过零点。 VT2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时
f 1 T 1 Re C ln 1 1
电路中R1上的脉冲电压宽度取决于电容放电时间常数。 R2是温度补偿电阻，作用是保持振荡频率的稳定。
三、具有同步环节的单结晶体管触发电路
图2-5 晶体管同步触发电路
注意：
每周期中电容C的充放电不 止一次，晶闸管由第一个脉 冲触发导通，后面的脉冲不 起作用。 改变Re的大小， 可改变电容 充电速度，达到调节α角的目 的。 削波的目的：增大移相范围， 使输出的触发脉冲的幅度基本 一样。不削波：UP≈ηUbb， 为正弦半波，移相范围小。
（二）过电流的产生及保护
1. 产生：短路、过载时会产生过电流 2. 保护：快速熔断器（1.57IT(AV)≥IFU≥ITM ）
银质 熔丝 石英沙
快速熔断器保护的接法 a)串于桥臂中 b)串于交流侧 c) 串于直流侧
电力电子技术第2章 电力电子器件的驱动与保护
(b) (a)
图2-1 光电耦合器的类型及接法 a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型
✓磁隔离的元件通常是脉冲变压器。
(c)
R：限流电阻
电力电子技术
4
2.1 电力电子器件的驱动电路
驱动电路分类
按驱动信号性质，可分为电流驱动型和电压驱动型。 具体形式可为分立元件、集成驱动电路。 双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合 集成电路。 首选所用器件生产厂家专门开发的集成驱动电路。
2.1.1 晶闸管触发电路
VD11
~VD
14
220 V 36V
+15 V
R15
C7 + C6 B
VD 15
+Vc + 15 V
VD 7
TP VD8
R18
R14 R
13
VD9
脉冲信号
C5
R16
VD6
VT7
VT8
电力电子技术
21
2.1.1 晶闸管触发电路
同步信号为锯齿波的触发电路工作波形
u ST
ωt
R15
图2-3b）磁耦合隔离的晶闸管驱动电路
前进
电力电子技术
12
2.1.1 晶闸管触发电路
3. 同步信号为锯齿波的触发电路
该电路可分为：脉冲形成与放大、锯齿波形成及脉冲移相、同步信 号处理
三个基本环节，以及双脉冲形成、强触发等环节。
同步 信号 同步
信号 处理
uK
锯齿 波形
成
脉冲 移相 控制
脉冲 形成 (单稳 态）
由阻断转为导通。 ✓触发信号可以是交流形式，也可直流形式，但它们对门极-阴极来 说必须是正极性的。 ✓为了减少功率，触发信号通常采用脉冲形式。 ✓往往包括相位控制电路。
.电力电子器件
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。
1. 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
第1章 电力电子器件
1.1 电力电子器件概述 1.2 不可控器件——电力二极管 1.3 半控型器件——晶闸管 1.4 典型全控型器件 1.5 其他新型电力电子器件 1.6 电力电子器件的驱动 1.7 电力电子器件的保护 1.8 电力电子器件的串联和并联使用 小结
第1章 电力电子器件 引言
电子技术的基础 电子器件：晶体管和集成电路
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
1.2.3
电力二极管的主要参数
4. 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
• 电导调制效应起作用需一定的时间来储存大量少子， 达到稳态导通前管压降较大。
• 正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压 降。电流上升率越大，UFP越高 。
1.2.3
电力二极管的主要参数
1. 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
IF(AV)
电力二级管电流
0.005
0.01
0.0150.02Biblioteka 0.0250.03
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。
1. 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
第1章 电力电子器件
1.1 电力电子器件概述 1.2 不可控器件——电力二极管 1.3 半控型器件——晶闸管 1.4 典型全控型器件 1.5 其他新型电力电子器件 1.6 电力电子器件的驱动 1.7 电力电子器件的保护 1.8 电力电子器件的串联和并联使用 小结
第1章 电力电子器件 引言
电子技术的基础 电子器件：晶体管和集成电路
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
1.2.3
电力二极管的主要参数
4. 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
• 电导调制效应起作用需一定的时间来储存大量少子， 达到稳态导通前管压降较大。
• 正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压 降。电流上升率越大，UFP越高 。
1.2.3
电力二极管的主要参数
1. 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
IF(AV)
电力二级管电流
0.005
0.01
0.0150.02Biblioteka 0.0250.03
电力电子技术-电力电子器件器件的驱动电路
过流过压保护系统：检测负载或开关器件的电流、电压，保护变换器中的 开关器件，防止过流、过压损坏开关器件。
缓冲电路：在开通和关断过程中防止开关过压和过流，减小du/dt和di/dt ，减小开关损耗。
电感(电抗器)和变压器：变压器变换主电路或控制系统中的电压，或用以 实现原副方的电气隔离要求，电感则用于滤波、平波、均流、能量 转换及减小电流变化率。
辅助元器件和系统 (1)
2. MOSFET和IGBT的驱动电路
电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。 使MOSFET开通的驱动电压一般10～15V 使IGBT开通的驱动电压一般15 ～ 20V。 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5 ～ -15V）有 利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。
不超过门极电压、电流和功率 定额，且在可靠触发区域之内 。
有良好的抗干扰性能、温度稳 定性及与主电路的电气隔离。
tt t
t
12
3
4
理想的晶闸管触发脉冲电流波形
t1－t2⎯脉冲前沿上升时间 （<1μs） t1－t3⎯强脉冲宽度 IM⎯强脉冲幅值（3IGT－5IGT） t1－t4⎯脉冲宽度 I⎯脉冲平顶幅值（1.5IGT－ 2IGT）
辅助元器件和系统 (1)
(2) IGBT的集成驱动电路 多采用专用的混合集成驱动器。
M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图 常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和M57959L） 和富士公司的EXB系列（如EXB840、EXB841、EXB850和 EXB851）。
辅助元器件和系统 (1)
ID
IC E
E
E
缓冲电路：在开通和关断过程中防止开关过压和过流，减小du/dt和di/dt ，减小开关损耗。
电感(电抗器)和变压器：变压器变换主电路或控制系统中的电压，或用以 实现原副方的电气隔离要求，电感则用于滤波、平波、均流、能量 转换及减小电流变化率。
辅助元器件和系统 (1)
2. MOSFET和IGBT的驱动电路
电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。 使MOSFET开通的驱动电压一般10～15V 使IGBT开通的驱动电压一般15 ～ 20V。 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5 ～ -15V）有 利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。
不超过门极电压、电流和功率 定额，且在可靠触发区域之内 。
有良好的抗干扰性能、温度稳 定性及与主电路的电气隔离。
tt t
t
12
3
4
理想的晶闸管触发脉冲电流波形
t1－t2⎯脉冲前沿上升时间 （<1μs） t1－t3⎯强脉冲宽度 IM⎯强脉冲幅值（3IGT－5IGT） t1－t4⎯脉冲宽度 I⎯脉冲平顶幅值（1.5IGT－ 2IGT）
辅助元器件和系统 (1)
(2) IGBT的集成驱动电路 多采用专用的混合集成驱动器。
M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图 常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和M57959L） 和富士公司的EXB系列（如EXB840、EXB841、EXB850和 EXB851）。
辅助元器件和系统 (1)
ID
IC E
E
E
电力电子器件的特性及驱动实验
福州大学电力电子技术科实验报告专业级班姓名做实验日期年月日实验题目：电力电子器件的特性及驱动实验（目的）1、掌握各种电力电子器件的工作特性，掌握各器件对触发信号的要求。
2、理解各种自关断器件对驱动与保护电路的要求。
3、熟悉各种自关断器件的驱动与保护电路的结构及特点。
（仪器）（原理）（包括主要公式、电路图等）将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得在上述过程中器件的V/A特性；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载，将两个90Ω的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所示：图 1-1 新器件特性实验原理图自关断器件的实验接线及实验原理图如图1---2所示，图中直流电源可由控制屏上的励磁电压提供，或由控制屏上三相电源中的两相经整流滤波后输出，接线时，应从直流电源的正极出发，经过限流电阻、自关断器件及保护电路、直流电流表、再回到直流电源的负端，构成实验主电路。
图1---2自关断器件的实验接线及原理图一：根据得到的数据，绘出SCR的伏安特性、MOSFET和IGBT的转移特性。
1：晶闸管（SCR）特性实验2：MOSFET的转移特性实验3：IGBT的转移特性实验二：画出Ua=f（α）的曲线。
1：IGBT的驱动与保护电路实验2：MOSFET的驱动与保护电路实验三：讨论并分析实验中出现的问题。
Q:如果不小心调大Ug 给定电压导致SCR瞬间导通无法及时记录准确的Ug给定电压,UV电压以及Id电流时该怎么办？将Ug 调至零，加反向电压是SCR关断，重新进行实验测定。
5电力电子器件驱动电路
4.2.1 过电压的产生及过电压保护
Ca Ra
Ca Ra
网侧
Ca Ra
Ca Ra
直流侧 阀侧
Rdc Cdc -
a)
+
-
图1-35
Rdc
Cdc +
b)
•图1-35 RC过电压 抑制电路联结方式
a) 单相 b) 三相
4.2.1 过电压的产生及过电压保护
大容量电力电子装置可采用图1-36所示的反向阻断式RC电路
光隔离一般采用光耦合器
磁隔离的元件通常是脉冲变压器
ID
IC E
R
R1
R
Uin
Uout
E
R1
R
E R1
a)
b)
c)
图1-25 光耦合器的类型及接法
a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型
4.1.1 电力电子器件驱动电路概述
➢ 电流驱动型和电压驱动型
具体形式可为分立元件的，但目前的趋势是采用专用 集成驱动电路 双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内
4.1.2 晶闸管的触发电路
+E1
+E2 TM VD2 R4
VD1 VD3
R1
R3
V1
R2
V2
图1-27 常见的晶闸管触发电路
➢V1、V2构成脉冲放大环节 ➢脉冲变压器TM和附属电
路构成脉冲输出环节
➢ V1、V2导通时，通过脉 冲变压器向晶闸管的门极 和阴极之间输出触发脉冲
➢VD1和R3是为了V1、V2由 导通变为截止时脉冲变压 器TM释放其储存的能量 而设
交流断路器
变压器 电流互感器 快速熔断器 变流器 直流快速断路器 负载
电力电子器件及其驱动电路
PN结的单向导电性 二极管的基本原理就在于PN 结的单向导电性这一主要特征
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
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理
A
K
A I
P J b)
N
K
K
A a)
பைடு நூலகம்
c)
图2－1
电力二极管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b)二极管的工作原理
N 型半导体和P 型半导体结合后构成 PN 结。交界处电子和空穴的 浓度差别，造成了各区的多子向另一区的扩散运动，到对方区内 成为少子，在界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动 的杂质离子。这些不能移动的正、负电荷称为空间电荷）。空间 电荷建立的电场被称为内电场或自建电场，其方向是阻止扩散运 动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而言则为多子） 向本区运动，即漂移运动。扩散运动和漂移运动既相互联系又是 一对矛盾，最终达到动态平衡，正、负空间电荷量达到稳定值， 形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区， 按所强调的角度不同也被称二极管的工作原理
Ú µ Ä ç ³ ¡
¡ £- ¡ £- ¡ £¡ £- ¡ £- ¡ £¡ £- ¡ £- ¡ £¡ £- ¡ £- ¡ £¡ £- ¡ £- ¡ £PÐ Í Ç ø
-
+ + + + +
+ ¡ + ¡ + ¡ ¤ ¤ ¤ + ¡ + ¡ + ¡ ¤ ¤ ¤ + ¡ + ¡ + ¡ ¤ ¤ ¤ + + + ¡ ¡ ¤ ¤ ¡ ¤ + ¡ + + ¡ ¡ ¤ ¤ ¤
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
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理
A
K
A I
P J b)
N
K
K
A a)
பைடு நூலகம்
c)
图2－1
电力二极管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b)二极管的工作原理
N 型半导体和P 型半导体结合后构成 PN 结。交界处电子和空穴的 浓度差别，造成了各区的多子向另一区的扩散运动，到对方区内 成为少子，在界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动 的杂质离子。这些不能移动的正、负电荷称为空间电荷）。空间 电荷建立的电场被称为内电场或自建电场，其方向是阻止扩散运 动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而言则为多子） 向本区运动，即漂移运动。扩散运动和漂移运动既相互联系又是 一对矛盾，最终达到动态平衡，正、负空间电荷量达到稳定值， 形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区， 按所强调的角度不同也被称二极管的工作原理
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-
+ + + + +
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第五讲电力电子器件
t1~t2脉冲前沿上升时间（<1s） t1~t3强脉冲宽度 IM强脉冲幅值（3IGT~5IGT） t1~t4脉冲宽度 I脉冲平顶幅值（1.5IGT~2IGT）
• 晶闸管触发电路的原理解释：
图1-27 常见的晶闸管触发电路
• V1、V2构成脉冲放大环节（V1和V2接成达林顿结构）； • 脉冲变压器TM和附属电路构成脉冲输出环节，这里利用了脉冲变压器原边的
电压等于电感与电流变化率的乘积的原理在副边产生了触发脉冲开始的大电流；
• V1、V2导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的G和K之间输出触发脉冲；
• VD1和R3是为了V1、V2由导通变为截止时脉冲变压器TM释放其储存的能量而
设计。在以后的电路中会多次出现这种电路的使用。
4.5 典型全控型器件的驱动电路
➢ 晶闸管触发电路应满足下列要求： 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流的概 念） 触发脉冲应有足够的幅度 不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离
4.4 晶闸管的触发电路
IM
I t
t1 t2
t3
t4
图1-26 理想的晶闸管触发脉冲电流波形
+
-
A
A
uon
V1 C1
V
G
G
K
uoff
K V2 C2
-
+
a)
b)
a)直接耦合式驱动电路 b)脉冲变压器耦合式驱动电路
a)为一种直接耦合式门极驱动电路。电路采用半桥结构，通过C1和C2分压， 为GTO的阴极提供零电位。控制信号uon使得V1导通，为GTO提供触发电流；而 关断信号uoff使得V2导通，C2的电压放电产生关断负电流使GTO关断。这种电路 结构简单，有较强的关断能力。
• 晶闸管触发电路的原理解释：
图1-27 常见的晶闸管触发电路
• V1、V2构成脉冲放大环节（V1和V2接成达林顿结构）； • 脉冲变压器TM和附属电路构成脉冲输出环节，这里利用了脉冲变压器原边的
电压等于电感与电流变化率的乘积的原理在副边产生了触发脉冲开始的大电流；
• V1、V2导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的G和K之间输出触发脉冲；
• VD1和R3是为了V1、V2由导通变为截止时脉冲变压器TM释放其储存的能量而
设计。在以后的电路中会多次出现这种电路的使用。
4.5 典型全控型器件的驱动电路
➢ 晶闸管触发电路应满足下列要求： 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流的概 念） 触发脉冲应有足够的幅度 不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离
4.4 晶闸管的触发电路
IM
I t
t1 t2
t3
t4
图1-26 理想的晶闸管触发脉冲电流波形
+
-
A
A
uon
V1 C1
V
G
G
K
uoff
K V2 C2
-
+
a)
b)
a)直接耦合式驱动电路 b)脉冲变压器耦合式驱动电路
a)为一种直接耦合式门极驱动电路。电路采用半桥结构，通过C1和C2分压， 为GTO的阴极提供零电位。控制信号uon使得V1导通，为GTO提供触发电流；而 关断信号uoff使得V2导通，C2的电压放电产生关断负电流使GTO关断。这种电路 结构简单，有较强的关断能力。
电力电子技术-第四讲
RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路 RV压敏电阻过电压抑制器
RC4直流侧RC抑制电路
RC2阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路 RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路 RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路
电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种。
其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电路范畴。
直接耦合式驱动电路可避免电路内部的相互干扰和 寄生振荡，可得到较陡的脉冲前沿。 目前应用较广，但其功耗大，效率较低。
图1-29 典型的直接耦合式GTO驱动电路
(2) GTR
开通驱动电流应使GTR处于准饱 ib 和导通状态，使之不进入放大
区和深饱和区。
O
t
关断GTR时，施加一定的负基极
电流有利于减小关断时间和关
1.8.3电力MOSFET和IGBT并联运行的特点
电力MOSFET并联运行的特点
Ron具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容易 并联。 注意选用Ron、UT、Gfs和Ciss尽量相近的器件并联。
电路走线和布局应尽量对称。
可在源极电路中串入小电感,起到均流电抗器的作用。
IGBT并联运行的特点
在1/2或1/3额定电流以下的区段，通态压降具有负温度
光 控 晶 闸 管 ： 功 率 更 大 场 合 ， 8kV / 3.5kA ， 装 置 最 高 达 300MVA，容量最大。 P-MOSFET中小功率领域特别是低压场合地位牢固。 功率模块和功率集成电路是现在电力电子发展的一个共同趋 势。
(1) GTO
uG
GTO的开通控制与普通晶
闸管相似。
O
t
GTO 关 断 控 制 需 施 加 负 门极电流。
GTO 驱 动 电 路 通 常 包 括 iG
电力电子器件
15
1.2.1
样。
PN结与电力二极管的工作原理 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 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。
A
K
A I
P J b)
N
K
K
A a)
c)
图1-2 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
2
第1章 电力电子器件
电子技术的基础
引言
电子器件： 电子器件：晶体管和集成电路 电力电子电路的基础 电力电子器件 本章主要内容：
简要概述电力电子器件的概念 特点 分类 概念、特点 分类等 概念 特点和分类 问题 介绍各种常用电力电子器件的工作原理 基本 工作原理、基本 工作原理 特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些 特性、主要参数 问题
10
1.1.3 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， 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： 分为以下三类：
1) 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。 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定 2) 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， 电力场效应晶体管（电力MOSFET） 又称自关断器件。
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通态损耗： 通态损耗： 导通时器件上有一定的通态压降
关断损耗：在器件关断的转换过程中产生的损耗 关断损耗：
1.1.2 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 电力电子系统 控制电路、驱动电路 控制电路 驱动电路 电力电子器件为核心的主电路 主电路组成 主电路