1、合肥工業大學電氣與自動化工程學院電 力 電 子 技 術Power Electronic Technology第第2 2章章 電力電子器件電力電子器件本章主要內容本章主要內容1、電力電子器件的特點與分類、電力電子器件的特點與分類3、電力二極管（、電力二極管（SR）4、晶閘管（、晶閘管（SCR）5、門極可關斷晶閘管（、門極可關斷晶閘管（GTO）6、電力晶體管（、電力晶體管（GTR）7、電力場效應晶體管、電力場效應晶體管（MOSFET）8、絕緣柵雙極晶體管、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）9、其他新型電力電子器件、其他新型電力電子器件10、電力電子器件的的發展趨勢、電力電子器件的的發展趨勢11、電力電子

2、器件應用共性問題、電力電子器件應用共性問題2、電力電子器件基礎、電力電子器件基礎2.1 電力電子器件的特點與分類 2.1.1 電力電子器件的特點 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件電力電子器件（Power Electronic Device）可直接用于處理電能的主電路中，實現電能的變換或控制的電子器件。2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點 主電路（Main Power Circuit）電氣 設備或電力系統中，直接承擔電能的變換或控制任務的電路。2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點 廣義上電力電子器件可分為電真空器件和半導體器件兩類。 兩類

3、中，自20世紀50年代以來，真空管（Vacuum Valve）僅在頻率很高（如微波）的大功率高頻電源中還在使用，而電力半導體器件已取代了汞弧整流器、閘流管等電真空器件，成為絕對主力。因此，電力電子器件目前也往往專電力電子器件目前也往往專指電力半導體器件指電力半導體器件。 電力半導體器件所采用的主要材料仍然是硅(鍺、硒、灰錫、金剛石等單元素材料；砷化鎵、碳化硅等化合物）。2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點同處理信息的電子器件相比，電力電子器件的同處理信息的電子器件相比，電力電子器件的一般特征：一般特征：1 1）

4、具有較大的耗散功率）具有較大的耗散功率 處理功率較大，具有較高的導通電流和阻斷電壓處理功率較大，具有較高的導通電流和阻斷電壓 器件自身的非理想性（導通電阻、阻斷漏電流等）器件自身的非理想性（導通電阻、阻斷漏電流等） 一般都需要安裝散熱器一般都需要安裝散熱器2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點電力電子器件一般都工作在開關狀態電力電子器件一般都工作在開關狀態導通時（通態）阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，而電流由外電路決定阻斷時（斷態）阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定電力電子器件的動態特性（開關特性）和參數，也是電力電子器件特性很重要的方面

5、，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關來代替有時將其稱之為電力電子開關或電力半導體開關。2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點電力電子器件往往需要專門的驅動電路來控制電力電子器件往往需要專門的驅動電路來控制在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進行適當放大，這就是電力電子器件的驅動電路(Driving Circuit）2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點4 4）電力電子器件往往需要緩沖和保護電路）電力電子器件往往需要緩沖和保護電路2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點

6、電力電子器件的過壓、過流能力較弱電力電子器件的過壓、過流能力較弱 開關過程中電壓、電流會發生急劇變化，為了增強可靠性開關過程中電壓、電流會發生急劇變化，為了增強可靠性通常需要緩沖電路抑制電壓電流變化率通常需要緩沖電路抑制電壓電流變化率 保護電路用于防止電壓和電流超過器件極限值保護電路用于防止電壓和電流超過器件極限值電力電子系統電力電子系統：由控制電路控制電路、驅動電路驅動電路、保護電路保護電路 和以電力電子器件為核心的主電路主電路組成。控制電路RL主電路V1V2檢測電路驅動電路保護電路在主電路和控制電路中附加一些電路，以保證電力電子器件和整個系統正常可靠運行電氣隔離控制電路電力電子器件有三個端

7、子組成2.1.1 2.1.1 電力電子器件的特點電力電子器件的特點2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類1 1、按照器件能夠被控制電路、按照器件能夠被控制電路信號所控制的程度信號所控制的程度，分為以下三類：，分為以下三類：1 1）半半控型器件控型器件( (Semi-controlled DeviceSemi-controlled Device) ) 通過控制信號可以控制其導通而不能控制其關斷器件的關斷由其在主電路中承受的電壓和電流決定晶閘管（Thyristor）及其大部分派生器件2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類全控型器件全控型器件( (Full

8、-controlled DeviceFull-controlled Device) )通過控制信號既可控制其導通又可控制其關斷，又稱自關斷器件絕緣柵雙極晶體管（Insulated-Gate Bipolar TransistorIGBT）電力場效應晶體管（Power MOSFET，簡稱為電力MOSFET）門極可關斷晶閘管（Gate-Turn-Off Thyristor GTO）GTR、SIT、 SITH、 IGCT等2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類不可控器件不可控器件( (Uncontrolled DeviceUncontrolled Device) )不能用控制信號

9、來控制其通斷，因此也就不需要驅動電路電力二極管（Power Diode）只有兩個端子，器件的通和斷是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類電力電子器件可控器件非可控器件整流二極管自關斷器件非自關斷器件普通晶閘管(GTR)快速晶閘管(FST)雙向晶閘管(TRIAC)逆導晶閘管(RCT)光控晶閘管(LTT)晶體管晶閘管雙極型電力晶體管(GTR)電力場效應晶體管(PMOSFET)絕緣柵雙極電力晶體管(IGBT)靜電感應型晶體管(SIT)門極可關斷晶閘管(GTO)場控晶閘管(MCT)靜

10、電感應型晶閘管(SITH)電力電子器件分類樹電力電子器件分類樹1 12、按照驅動電路加在器件控制端和公共端之間控制端和公共端之間信號信號的性質，分為兩類：電流驅動型電流驅動型( (Current Driving TypeCurrent Driving Type) )通過從控制端注入或者抽出電流來實現導通或者關斷的控制。如GTO、GTR1)1)電壓驅動型電壓驅動型( (Voltage Driving TypeVoltage Driving Type) )僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實現導通或者關斷的控制。又稱為場控器件，或場效應器件。如MOSFET2.1.2 2.1.2 電力

11、電子器件的分類電力電子器件的分類3、按照器件內部電子和空穴電子和空穴兩種載流子參與導電的情況分為三類：單極型器件單極型器件( (Unipolar DeviceUnipolar Device) )：由一種載流子參與導電的器件（MOSFET, SIT, 肖特基二極管）雙極型器件雙極型器件( (Bipolar DeviceBipolar Device) )：由電子和空穴兩種載流子參與導電的器件（GTR, GTO, SITH，SR）1)1)復合型器件復合型器件( (Complex DeviceComplex Device) )：由單極型器件和雙極型器件集成混合而成的器件（IGBT,MCT,IGCT）

12、2.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類 電力電子器件分類樹電力電子器件分類樹2 22.1.2 2.1.2 電力電子器件的分類電力電子器件的分類2.2 2.2 電力電子器件基礎電力電子器件基礎 PN結原理 電力電子器件的封裝2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間的物質。其導電能力受到外部條件（如光、熱等）影響。半導體是否純凈也會影響其導電能力。 本征（instinct）半導體：是一種完全純凈的、結構完整的半導體晶體。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 溫度溫

13、度 光照光照自由電子自由電子空穴空穴本征激發本征激發空穴空穴共價鍵中的空位共價鍵中的空位空穴的移動空穴的移動空穴的運空穴的運動是靠相鄰共價鍵中的價電動是靠相鄰共價鍵中的價電子依次充填空穴來實現的。子依次充填空穴來實現的。由熱激發或光照而產生由熱激發或光照而產生自由電子和空穴對自由電子和空穴對。溫度溫度 載流子載流子濃度濃度 2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 載流子：載流子：（源于金屬導體），電流是電子在導體中的定向流動，而在金屬導體中能夠運載電流的只有其中的自由電子，他們是金屬原子結合成固體時釋放出來的供全體原子共有的最外層電子，即價電子

14、，為了區別于被束縛的內層電子，人們將其稱之為載流子載流子。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4N型半導體型半導體（電子型半導體）在本征半導體中摻入五價的元素(磷、砷、銻 )多余電子，多余電子，成為自由電子成為自由電子+5自由電子自由電子雜質半導體：在本征半導體中摻入某些微量元素作為雜質，可使半導體的導電性發生顯著變化。摻入的雜質主要是三價或五價元素。+52.2.1 PN結原理結原理施主雜質施主雜質+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3P型半導體型半導體（空穴型半導體）在本征半導體中摻入三價的元素（硼）+3空穴空穴2.2.1 PN結原理結原理受主受主雜質雜質PN結：結：

15、是指半導體的P型導電區和N型導電區的結合部。 界面兩側分別留下了帶正、負電荷但不能任意移動的雜質離子，稱為空間電荷。2.2.1 PN結原理結原理N型半導體和P型半導體結合后，交界處電子和空穴的濃度差別，造成了各區的多子向另一區的擴散運動，到對方區內成為少子。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 空間電荷建立的電場被稱為空間電荷建立的電場被稱為內電場內電場或或自建電場自建電場，其方向是阻止擴散運動的，其方向是阻止擴散運動的，另一方面又吸引對方區內的少子（對另一方面又吸引對方區內的少子（對本區而言則為多子）向本區運動，即本區而言則為多子）向本區運動，即漂移運動漂移運動。 擴散運動和漂移運動

16、既相互聯系又是擴散運動和漂移運動既相互聯系又是矛盾的矛盾的，最終達到動態平衡，正、負，最終達到動態平衡，正、負空間電荷量達到穩定值，形成了一個空間電荷量達到穩定值，形成了一個穩定的由空間電荷構成的范圍，被稱穩定的由空間電荷構成的范圍，被稱為空間電荷區，按所強調的角度不同為空間電荷區，按所強調的角度不同也被稱為也被稱為耗盡層、阻擋層耗盡層、阻擋層或或勢壘區勢壘區（BarrierBarrier）。接觸電位差2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 正向偏置正向偏置2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 正向偏置正向偏置1）P區和N區多子在外電場作用下發生飄逸運動2）P區和N區多子穿過耗盡

17、層，到達對方，稱為少子注入，這是正向偏置傳導電流的根本方式2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 正向偏置正向偏置3）P區和N區的注入少子將產生積累和復合，這是維持正向導通的根本原因4）隨著正向偏置電壓的增加，內電場將逐漸消弱直至消失（此時對應的陽極和陰極間的電壓成為門檻電壓），PN結導通電流迅速增大，進而完成PN結的正向導通。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 反向偏置反向偏置1） 空間電荷區電場增強，強化了載流子的飄逸運動，即N區邊界的空穴將被空間電荷的強電場掃向P區，類似的情況也發生在P區邊界2）邊界載流子被掃走之后，中性區內少子通過擴散流向邊界，從而形成了反向電流2.2

18、.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 反向偏置反向偏置3） 這種形成反向漏電流的方式為少子抽取，不同于正偏時的少子注入，因本體少子密度有限，使得反向漏電流大小不取決于反偏電壓，而取決于少子來源的豐富程度。4）在很大的電壓范圍內，它大小不隨電壓變化，因此通常將其稱之為反向飽和電流。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 反向偏置反向偏置5） 隨著反偏電壓的增大，會出現穿通和擊穿現象，從而造成反向電流急劇上升。穿通：空間電荷區隨著反偏電壓的升高而展開，指到與電極接通，從而直接從電極抽取載流子，于是反向電流急劇增大，形成短路現象。擊穿：雪崩擊穿、齊納擊穿2.2.1 PN2.2.1 PN結原理

19、結原理 反向偏置反向偏置5） 隨著反偏電壓的增大，會出現穿通和擊穿現象，從而造成反向電流急劇上升。雪崩擊穿：雪崩擊穿：隨著外加反向偏壓的增加，空間電荷區的場強增強，邊界飄逸進入空間電荷區的載流子受電場加速獲得很高的動能，高能量載流子與在空間電荷區與點陣原子碰撞使之電離，并形成新的高能載流子，進而一而二、二而四的倍增下去，反向電流如同雪崩一樣增大。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 反向偏置反向偏置5） 隨著反偏電壓的增大，會出現穿通和擊穿現象，從而造成反向電流急劇上升。齊納擊穿：齊納擊穿：隨著外加反向偏壓的增加使得空間電荷區的電場超過某一臨界值時，無需被電場加速的高速載流子，空間電荷

20、區的原子直接被電離形成載流子源，使得反向電流迅速增加。反向擊穿時（雪崩、齊納）是可恢反向擊穿時（雪崩、齊納）是可恢復性的。復性的。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 反向偏置反向偏置反向擊穿時（雪崩、齊納）是可恢反向擊穿時（雪崩、齊納）是可恢復性的。復性的。若此時外部電路采取措施限制反向若此時外部電路采取措施限制反向電流，當反向電流降低后，電流，當反向電流降低后，PN結仍結仍可恢復原來狀態。可恢復原來狀態。反之，如果反向電壓和反向電流乘反之，如果反向電壓和反向電流乘積過大，超過積過大，超過PN結的好散功率，導結的好散功率，導致熱量無法及時散發，致熱量無法及時散發，PN結的結溫結的結溫

21、上升至過熱而燒壞，這便發生了上升至過熱而燒壞，這便發生了熱熱擊穿擊穿，實際應極力避免之。，實際應極力避免之。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 結電容結電容PN結的電荷量隨外加電壓的變化而變化，呈現電容效應，稱為結電容。JdQCdU因空間電荷區寬度的變化而呈現的電荷效應，稱之為勢壘電容（CB）。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 結電容結電容PN結的電荷量隨外加電壓的變化而變化，呈現電容效應，稱為結電容。JdQCdU因載流子的擴散、積累而形成的電容效應，稱之為擴散電容（CD）。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 結電容結電容結電容（CJ）又稱微分電容，包括勢壘電容

22、（CB）和擴散電容（CD）。勢壘電容（CB）只在外加電壓變化時才起作用，且外加電壓頻率越高，勢壘電容越明顯。其大小與PN結截面積成正比，與阻擋層厚度成反比。擴散電容（CB）僅在正偏時才起作用。正偏時，電壓較低時勢壘電容為主，電壓較高時擴散容為主。2.2.1 PN2.2.1 PN結原理結原理 結電容結電容PN結正向偏置時，結電阻非常小，結電容CJ主要是擴散電容，盡管結電容較大，但其影響較小。PN結反向偏置時，二極管處于截止狀態，結電容主要是勢壘電容，盡管結電容較小，但其影響不可忽視高頻工作時，結電容將對其工作產生較大影響。2.2.2 2.2.2 電力電子器件的封裝電力電子器件的封裝2.2.2 2

23、.2.2 電力電子器件的封裝電力電子器件的封裝2.3 2.3 電力二極管電力二極管2.3 2.3 電力二極管電力二極管1）電力二極管（Power Diode）屬于不可控電力電子器件2）電力二極管有時也稱為半導體整流器（Semiconductor Rectifier）3）最早應用與電力電子領域的半導體器件2.3 2.3 電力二極管電力二極管 結型電力二極管基本結構和工作原理 結型電力二極管的基本特性 電力二極管的主要參數 電力二極管的分類 電力二極管的應用特點2.3.1 2.3.1 結型電力二極管基本結構和工結型電力二極管基本結構和工作原理作原理 電力二極管（Power Diode）基本結構和工

24、作原理與信息電子電路中的二極管一樣以PN結為基礎 由一個面積較大的PN結（PNjunction）和兩端引線以及封裝組成的N-區 N-區的存在產生的影響： 1）提高器件的耐壓 2）造成器件通態壓降的升高 3）能夠減小結電容的作用，提高器件的工作頻率2.3.1 2.3.1 結型電力二極管基本結構和工結型電力二極管基本結構和工作原理作原理電導調制效應：電導調制效應：當二極管導通，正向電流較大時，空穴穿過當二極管導通，正向電流較大時，空穴穿過PN-結，進入結，進入N-區，并在區，并在N-區得到積累，使得區得到積累，使得N-區空穴濃度增加，區空穴濃度增加，為了維持其電中性的條件其電子濃度也將增加，從而使

25、其電阻為了維持其電中性的條件其電子濃度也將增加，從而使其電阻率明顯下降。率明顯下降。2.3.1 2.3.1 結型電力二極管基本結構和工結型電力二極管基本結構和工作原理作原理外形外形結構結構電氣符號電氣符號2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性( (靜態、動態靜態、動態) )2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性靜態特性（靜態特性（Static State CharacteristicStatic State Characteristic）主要指其伏安特性伏安特性( (Volt-Ampere CharacteristicVolt-Ampere

26、Characteristic) )TS(e1)VVII 式中IS 為反向飽和電流，V 為二極管兩端的電壓降，VT =kT/q 稱為溫度的電壓當量，k為玻耳茲曼常數（1.381023），q 為電子電荷量（1.61019）， ，T 為熱力學溫度。對于室溫（相當T=300 K），則有VT=26 mV。2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性靜態特性（靜態特性（Static State CharacteristicStatic State Characteristic）主要指其伏安特性伏安特性( (Volt-Ampere CharacteristicVolt-Ampere Ch

27、aracteristic) )門檻電壓反向飽和電流（少子抽取）正向導通電流（少子注入）耗盡層變窄擊穿 動態特性動態特性(Dynamic Characteristic)動態特性動態特性因結電容的存在，零偏置、正向偏置、反向偏置等狀態之間的轉換必然有一個過渡過程，此過程中的電壓電流特性是隨時間變化的。動 態 特 性動 態 特 性 主 要 指 開 關 特 性 ( S w i t c h i n g Characteristic)，開關特性反映通態和斷態之間的轉換過程。2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性 開通

28、過程開通過程( (Turn-on TransientTurn-on Transient) )：電力二極管的正向壓降先出現一個過沖UFP，經過一段時間才趨于接近穩態壓降的某個值（如 2V）。電壓過沖物理機制主要有兩個：電壓過沖物理機制主要有兩個：a.a.阻阻性機制：性機制： 電導調制作用。I N區的有效電阻 管壓降也降低，形成峰值UFP。b.感性機制：感性機制：正向電流內部電感上壓降，且 電流變化率越高，電壓過沖越大。正向恢復時間正向恢復時間（正向電壓從零開始經峰值電壓UFP在降至穩態電壓UF所需要的時間tfr)影響因素影響因素：結溫 、開通前偏置2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力

29、二極管的基本特性關斷過程關斷過程(Turn-off Transient)：DCFiVdidtLIFUFt電力二極管的關斷過程電力二極管的關斷過程電路電感作用復合存儲電荷反向偏置狀態建立體電阻壓降所致外部電感決定2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性關斷過程關斷過程(Turn-off Transient)： 特征：特征：1）在關斷之前有較大的反向電流出現，并伴隨有明顯的反向電壓過沖2）須經過一段短暫的時間才能重新獲得反向阻斷能力，進入截止狀態2.3.2 2.3.2 電力二極管的基本特性電力二極管的基本特性 關斷過程關斷過程(Turn-off Transient)：延遲時

30、間(Delay Time)：t td d= = t t1 1- - t t0 0, , 電流下降時間(Current Fall Time)：t tf f= = t t2 2- - t t1 1反向恢復時間(Reverse Recovery Time)：t trrrr= = t td d+ + t tf f恢復系數：Srt tf f / /t td d，也即恢復特性，也即恢復特性的軟度（反向恢復時間、反向恢復電壓）名詞：名詞：二極管的反向恢復特性是針對特定溫度、特定正向電流和正二極管的反向恢復特性是針對特定溫度、特定正向電流和正向電流下降率而言的向電流下降率而言的2.3.3 2.3.3 電力二極

31、管的主要參數電力二極管的主要參數正向平均電流正向平均電流 I IF(AV)F(AV)正向平均電流（額定電流）：在指定的管殼溫度（簡稱殼溫，用TC表示）和散熱條件下，其允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值，在此情況下因管子正向壓降損耗的結溫不會超過所容許的最高結溫。使用時應按有效值相等有效值相等的原則來選取電流定額，即實際波形電流與正向平均電流有效值相等。并應留有一定的裕量。當用在頻率較高的場合時，開關損耗造成的發熱往往不能忽略當采用反向漏電流較大的電力二極管時，其斷態損耗造成的發熱效應也不小 2.3.3 2.3.3 電力二極管的主要參數電力二極管的主要參數2.3.3 2.3.3 電力二極管的

32、主要參數電力二極管的主要參數正向平均電流正向平均電流 I IF(AV)F(AV)使用時應按有效值相等有效值相等的原則來選取電流定額，即實際波形電流與正向平均電流有效值相等。并應留有一定的裕量。2mm01(sin)()22aIIItdtmm01sin()2dIIItdt1.57afdIKI2mm01()()22aIIIdt根據實際波形的有效值計算出其對應的平均值將有效值除以標準正弦半波的波形系數1.57，即得所需要的正向平均電流aI1.57adII /1.572mdII 正向壓降正向壓降 UF指電力二極管在指定溫度下指定溫度下，流過某一指定的穩態正向電一指定的穩態正向電流流時對應的正向壓降有時參

33、數表中也給出在指定溫度下流過某一瞬態正向大電瞬態正向大電流流時器件的最大瞬時正向壓降最大瞬時正向壓降 反向重復峰值電壓反向重復峰值電壓URRM額定電壓額定電壓指對電力二極管所能重復施加的反向最高峰值電壓通常是其雪崩擊穿電壓UB的2/32/3使用時，往往按照電路中電力二極管可能承受的反向峰值電壓的兩倍來選定 2.3.3 2.3.3 電力二極管的主要參數電力二極管的主要參數2.3.3 2.3.3 電力二極管的主要參數電力二極管的主要參數最高工作結溫最高工作結溫T TJMJM結溫結溫是指管芯PN結的平均溫度，用TJ表示，注意結溫與管克溫度不同最高工作結溫最高工作結溫是指在PN結不致損壞的前提下所能承

34、受的最高平均溫度TJM通常在125175C范圍之內反向恢復時間反向恢復時間t trrrrt trrrr= = t td d+ + t tf f ，關斷過程中，電流降到0起到恢復反向阻斷能力止的時間浪涌電流浪涌電流I IFSMFSM指電力二極管所能承受最大的連續一個或幾個工頻周期連續一個或幾個工頻周期的過電流。一般用額定正向平均電流倍數和浪涌周期（即工頻周波數）來規定。 2.3.3 2.3.3 電力二極管的主要參數電力二極管的主要參數型號額定正向平均電流/A反向重復峰值電壓/V正向峰值浪涌電流/A正向平均電壓/V結構形式額定結溫/oC冷卻方式ZP555016001300.65螺栓140風冷ZP1

35、0105016003100.65螺栓140風冷ZP20205016005700.65螺栓140風冷ZP505050160012600.7螺栓140風冷2.3.4 2.3.4 電力二極管的主要應用電力二極管的主要應用 電力二極管的主要應用： 整流：利用單向導電性。最廣泛的應用02tu2ud02tVD1單相交流udRu22.3.4 2.3.4 電力二極管的主要應用電力二極管的主要應用 電力二極管的主要應用：續流： 按照正向壓降、反向耐壓、反向漏電流等性能，特別是反向恢復特性的不同，可分成普通二極管、快恢復二極管、與肖特基二極管。 在應用時，應根據不同場合的不同要求選擇不同類型的電力二極管。 性能上

36、的不同是由半導體物理結構和工藝上的差別造成的。2.3.5 2.3.5 電力二極管的主要類型電力二極管的主要類型 普通二極管普通二極管普通二極管又稱整流二極管（Rectifier Diode）多用于開關頻率不高（1kHz1kHz以下）的整流電路中其反向恢復時間較長，一般在5 5 s s以上，這在開關頻率不高時并不重要正向電流定額和反向電壓定額可以達到很高，分別可達數千安和數千伏以上2.3.5 2.3.5 電力二極管的主要類型電力二極管的主要類型型號額定正向平均電流/A反向重復峰值電壓/V正向峰值浪涌電流/A正向平均電壓/V結構形式額定結溫/oC冷卻方式ZP555016001300.65螺栓140風冷ZP10105016003100.65螺栓140風冷ZP20205016005700.65螺栓140風冷ZP505050160012600.7螺栓140風冷2.3.5 2.3.5 電力二極管的主要類型電力二極管的主要類型快恢復二極管快恢復二極管（Fast Recovery DiodeFRD）恢復過程很短特別是反向恢復過程很短(5 5 s s以下)的二極管，也簡稱快速二極管工藝上多采用在硅材料中摻入金或鉑金或鉑等雜質