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188宝金博页面版: 2020国家电网电气工程专业(新大纲)-增补资料

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内容提示: 2020 年国家电网电气工程新增考点 第 1 页 2020 年国家电网电气工程新增考点 新增考点 1 电力电子器件的原理及特性 一、电力电子器件基础 1.电力电子器件的特点 电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,能实现电能变换或控制的电子器件。和信息系统中的电子器件相比,具有以下特点。 ①电力电子器件往往工作在开关状态。关断时承受一定的电压,但基本无电流流过;导通时流过一定的电流,但器件只有很小的导通压降。当电力电子器件工作时,在导通和关断之间不断切换,其动态特性是器件的重要特性。 ②电力电子器件处理的功率较大,具有较高的导通电流和阻断...

文档格式:PDF | 页数:20 | 浏览次数:11 | 上传日期:2020-05-22 13:30:46 | 文档星级:
2020 年国家电网电气工程新增考点 第 1 页 2020 年国家电网电气工程新增考点 新增考点 1 电力电子器件的原理及特性 一、电力电子器件基础 1.电力电子器件的特点 电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,能实现电能变换或控制的电子器件。和信息系统中的电子器件相比,具有以下特点。 ①电力电子器件往往工作在开关状态。关断时承受一定的电压,但基本无电流流过;导通时流过一定的电流,但器件只有很小的导通压降。当电力电子器件工作时,在导通和关断之间不断切换,其动态特性是器件的重要特性。 ②电力电子器件处理的功率较大,具有较高的导通电流和阻断电压。由于自身的导通电阻和阻断时的漏电流,电力电子器件会产生较大的耗散功率,往往是电路中主要的发热源。为便于散热,电力电子器件往往具有较大的体积,并且使用时一般都要安装散热器,以限制因耗散功率造成的升温。 ③电力电子器件的工作状态通常由信息电子电路来控制。由于电力电子器件处理的电功率较大,信息电子电路不能直接控制,需要中间电路将控制信号放大,该放大电路就是电力电子器件的驱动电路。 ④需要缓冲和保护电路。电力电子器件的主要用途是高速开关,与普通电气开关、熔断器和接触器等电气元件相比,其过载能力不强,电力电子器件导通时的电流要严格控制在一定范围内。过电流不仅会使器件特性恶化,还会破坏器件结构,导致器件永久失效。与过电流相比,电力电子器件的过电压能力更弱,为降低器件导通压降,器件的芯片总是做得尽可能。鲇猩倭康脑A,即使是微秒级的过电压脉冲都可能造成器件永久性的损坏。在电力电子器件开关过程中,电压和电流会发生急剧变化,为了增强器件工作的可靠性,通常要采用缓冲电路来抑制电压和电流的变化率,降低器件的电应力;采用保护电路来防止电压和电流超过器件的极限值。 2.电力电子器件的分类 按照电力电子器件被控制电路信号所控制的程度,可将电力电子器件分为以下三类。 ①不可控器件。不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件称为不可控器件。因此,该类电力电子器件不需要驱动电路。这种器件只有 2 个端子,其基本特性与信息电子电路中的二极管一样,器件的导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的,如 PN结整流管、肖特基二极管等。 ②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的电力电子器件称为半控型器件。这类器件通常为三端器件,晶闸管及其大部分派生器件属这一类,器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。 ③全控型器件。通过控制信号即可控制其导通,又可控制其关断的电力电子器件称为全控型器件。这种器件又称自关断器件,是三端器件。这类器件品种很多,目前最常用的是绝缘栅双极型晶体管和电力场效应晶体管,在处理兆瓦级大功率电能的场合,门极可关断晶闸管的应用也较多。 按照内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况不同,电力电子器件又可以分为三类: ①单极型器件,由一种载流子参与导电的器件。 ②双极型器件,由电力和空穴两种载流子参与导电的器件。 ③复合型器件,由单极型器件和双极型器件混合构成的器件。 二、不可控器件——电力二极管 (一)PN 结与电力二极管的工作原理

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