第二章常用電力電子器件原理及選擇[教學目的與要求]：了解變頻器中使用的功率半導體器件的種類掌握各類半導體器件的結構和工作原理了解它們的應用特點[本章重點]：1．各類半導體器件的工作特點2．智能電力模塊的結構與工作特點2.1變頻器的主電路結構

變頻器輸出電路-三相逆變器的工作過程

逆變器中的關鍵問題——換流實現方法——電力電子器件基本要求：能夠承受足夠大的電壓和電流允許頻繁地開關，且控制方便2.2常用的電力電子器件SCR——可控硅（晶閘管)GT0——門極可關斷晶閘管GTR——大功率晶體管IGBT——絕緣柵雙極型晶體管IGCT——集成門極換流晶閘管MOSFET——金屬氧化物場效應管SIT——靜電感應晶體管SITH——靜電感應晶閘管MCT——控制晶閘管IPM——智能電力模塊一、晶閘管1.一般晶閘管電路1.串聯電感式電壓型逆變器L——換流電感C——換流電容VD——回饋二極管R——換流衰減電阻VT——主晶閘管電路2.帶輔助晶閘管換流的電壓型逆變器VT1’一VT6’---輔助晶閘管

CA~CC---換流電容器L1~L6---換流電感

LA~LC---di/dt抑制電感

2.門極可關斷晶閘管(GTO) 門極可關斷晶閘管(GTO)具有普通晶閘管(SCR)的全部優點，如耐壓高，電流大，控制功率小等。但它具有自關斷能力，屬于全控器件。GT0的外形和SCR一樣，內部也是四層三端器件；但制作工藝和SCR不同，因而具有靈敏度較高的自關斷能力。缺點：開關頻率不高，一在2kHz以下。二、浩功率日晶體芒管(G脈TR狼)三、疊功率立場效呀應管功率督場效扯應晶業體管謊的工輪作特恢點①控制慰方便王，驅參動電吸路簡腳單。②自關賊斷能善力強航，因桑而開瓣關頻淺率高(≤勿20失M燒Hz柴)。③輸入柿阻抗盾極高遷，可悔以用TT亦L器件屋或CM古OS器件燥直接券驅動僻。(a斤)直接壇驅動(b中)變壓況器隔需離驅撤動(c殿)光隔緒離驅項動四、絕緣跟柵雙柿極晶胖體管(I央GB牛T)結構執：由場蔬效應靠晶體慘管(M文OS涂FE打T)和功變率晶議體管(G弊TR薯)模塊媽組合陽而成工作激特點——與場壯效應物晶體愛管類袋同，勇屬于尸電壓偶控制銹型①輸入卸阻抗朋高，墳開關荷速度識快(開關沫頻率嘗高≤20尊k閱Hz；②電流灘波形限比較煙平滑所，電梳動機旁基本杏無電賀磁噪葬聲，工電動氏機的尊轉矩資增大；③驅動誰電路回簡單濕，已道經集艱成化么。五、集成敘門極昆換流癥晶閘擁管(I象GC支T)集成協門極遲換流叛晶閘對管(I濕GC買T)將門娘極驅秋動電椒路與篇門極凱換流蓮晶閘書管(G乓CT開)集成為于一哀體，牢門極哪換流零晶閘糊管(G場CT峰)是在尖可關魔斷晶續閘管(G么TO舟)的基肺礎上豈開發曲出來狹的一陶種新居的電柱力半粉號器賢件。六、MO填S控制急晶閘堪管MO刊S控制猜晶閘燥管(M誰CT著)是將MO確SF呀ET與晶臉閘管城復合堅而得聞到的島器件七、昂電力描半導進體器齡件的暈應用既特點

名稱

文字符號控制方式

最高電壓、電流及開關頻率晶閘管TH(SCR)電流最高電壓l000～4000V最大電流l000～3000A最高頻率l～10kHz功率晶體管GTR

電流

最高電壓450～1400V

最大電流30～800A

最高頻率l0～50kHz

電力場效應管MOSFET

電壓

最高電壓50～1000V

最大電流l00～200A

最高頻率500kHz～200MHz

絕緣柵雙極晶體管IGBT

電壓

最高電壓l800～3300V

最大電流800～1200A

最高頻率l0～50kHz

集成門極換流晶閘管IGCr

電壓

最高電壓4500～6000V

最大電流4000～6000A

最高頻率20～50kHzMOS控制晶閘管MCT

電壓

最高電壓450～3300V

最大電流400～1200A

最高頻率l00kHz～1MHz八、智能廟電力魂模塊(I逮PM梢)智能格電力滿模塊(I耐PM妻)是將倍用于堪逆變儀的半臥導體租器件(目前梢，多斥用IG漢BT睬)和其沒配套足的驅維動電伴路、宵保護品電路都、檢裳測電欄路以絲式及某居些接譽口電毛路集禽成在匪一起慕的電念路模炮塊，愁是電清力集爐成電命路PI菌C的一什種。