电力电子器件概述(2)

第2章 电力电子器件概述 习题第1部分：填空题1. 电力电子器件是直接用于（主）电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。

2. 主电路是在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。

3.处理信息的电子器件一般工作于放大状态，而电力电子器件一般工作在（开关）状态。

4. 电力电子器件组成的系统，一般由（控制电路）、（驱动电路）、（保护电路）、（主电路）四部分组成。

5. 按照器件能够被控制的程度，电力电子器件可分为以下三类：（半控型）、（全控型） 和（不控型）。

6．按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下分为两类：（电流驱动型） 和（电压驱动型）7. 电力二极管的主要类型有（普通二极管）、（ 快恢复二极管）、（肖特基二极管）。

8. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为（1K ）Hz 以下的整流电路。

其反向恢复时间较长，一般在(5us)以上。

9.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在(5us)以下。

10.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论（门极是否有触发电流），晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在（门极有触发电流）情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，（门极）就失去控制作用。

要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流（降到接近于零的某一数值以下）。

11.晶闸管的派生器件有：（快速晶闸管）、（双向晶闸管）、（逆导晶闸管）、（光控晶闸管）。

12. 普通晶闸管关断时间（一般为数百微秒），快速晶闸管（一般为数十微秒），高频晶闸管（10us ）左右。

高频晶闸管的不足在于其（电压和电流定额）不易提高。

13.（双向晶闸管）可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。

14.逆导晶闸管是将（晶闸管）反并联一个（二极管）制作在同一管芯上的功率集成器件。

15. 光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用（一定波长的光照信号）触发导通的晶闸管。

光触发保证了主电路与控制电路之间的（绝缘），且可避免电磁干扰的影响。

电子行业电力电子器件综合概述1. 引言电力电子器件是电子行业中的重要组成部分，用于控制和转换电能。

随着电力需求的不断增长，电力电子器件的应用范围也在不断扩大。

本文将对电力电子器件进行综合概述，包括其定义、分类、应用以及未来发展趋势等内容。

2. 电力电子器件的定义电力电子器件是指用于控制和转换电能的电子元件。

它可以将交流电转换为直流电，也可以将电能转换成其他形式，如机械能、光能等。

电力电子器件具有变流、变压、变频等功能，广泛应用于电力系统、工业控制、交通运输等领域。

3. 电力电子器件的分类电力电子器件根据其功能和工作原理的不同，可以分为以下几类：3.1 整流器整流器是一种将交流电转换为直流电的电力电子器件。

它使用半导体器件（如二极管、晶闸管等）将交流电的负半周或正半周去除，使输出电流呈现单向流动的特点。

整流器广泛应用于电力系统、工业设备以及电子产品中。

3.2 逆变器逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力电子器件。

它通过控制半导体开关器件（如晶闸管、IGBT等）的开关状态，使直流电通过电路产生交流电输出。

逆变器广泛应用于可再生能源发电系统、电动车充电桩、家用电器等领域。

3.3 变频器变频器是一种可控制交流电频率的电力电子器件。

它通过调节半导体开关器件的开关频率，可以实现对交流电输出频率的调节。

变频器广泛应用于交通运输、工业生产等领域，如交流电机调速控制、电动车驱动系统等。

3.4 开关电源开关电源是一种通过开关器件在输入端和输出端之间进行快速切换来实现电能转换的电力电子器件。

开关电源具有高效率、小体积、稳定性好的特点，广泛应用于电子产品、通信设备等领域。

4. 电力电子器件的应用电力电子器件在电力系统、工业生产、交通运输、家用电器等领域都有广泛的应用。

在电力系统中，电力电子器件被用作电网稳定器、无功补偿装置、电力质量调节器等，提高电力系统的稳定性和效率。

在工业生产中，电力电子器件被用于电机调速、电力负荷控制、短路电流限制等，提高生产效率和质量。

主要电力电子器件特点◆不可控器件——电力二极管PD◆电流驱动型器件(SCR、GTO、GTR)◆电压驱动型器件（POWER MOSFET、IGBT）（）电力二极管（P Di d ）I（一）电力二极管（Power Diode）I F◆二极管的基本原理——PN结的单向导电性功率提高：结构、P-i-NO U TO U FU◆PN 结的电容效应，结电容C J 影响PN 结的工作频率势垒电容C B 和扩散电容C D◆正向电压降U 和反向漏电流I Fd i F F U Ft t t rrt dt ft t td t◆通流能力强---电导调制效应F 012U Rd i R d t ◆存在较大反向电流和反向电压过冲a)U RPI R P ◆正向导通需要正向恢复时间t fr（二）电流驱动型器件特点：都是三个联接端，2个功率端，1个控制端◆晶闸管—半控型器件，开通时刻可控◆门极可关断晶闸管GTO☞晶闸管的一种派生器件，在门极施加负的脉冲电流使其关断小☞电流关断增益βoff◆电力晶体管（Giant Transistor——GTR）☞与普通的双极结型晶体管基本原理样与普通的双极结型晶体管基本原理一样☞最主要的特性是耐压高、电流大、开关特性好（三）电力MOSFET（绝缘栅型MOS）栅极来控制漏极特点◆电压来控制电流，它的特点：☞驱动电路简单，需要的驱动功率小。

☞开关速度快，工作频率高。

☞电流容量小，耐压低，多用于功率不超过10kW的电力电子装置。

◆按导电沟道可分为沟道和沟道P N沟道。

☞当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型。

对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导☞）沟道器件栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道的称为增强型。

☞在电力MOSFET中，主要是N沟道增强型。

中主要是☞输出特性截止区（GTR的截止区）饱和区（GTR的放大区）非饱和区（GTR的饱和区）饱和----漏源电压增加时漏极电流不再增加，非饱和指漏源电压增加时----漏极电流相应增加。

电力电子器件与应用电力电子技术是指将半导体器件和功率电子器件应用于电力系统和电力设备中，用以实现能量转换、电力控制和电力传递的技术。

随着科技的进步，电力电子技术在能源、交通、通信等领域得到广泛应用，对于推动社会发展和提高生活质量起到至关重要的作用。

一、电力电子器件的分类电力电子器件根据其功能和不同应用领域可分为多种类型，以下将对其中几种重要的电力电子器件进行简要介绍。

1. 变流器（Inverter）变流器是最常见的电力电子器件之一。

其主要功能是将直流电能转换为交流电能，或者将交流电能转换为直流电能。

变流器广泛应用于电能供应、电机驱动和光伏发电等领域，为能源的有效利用和电力系统的稳定运行提供了便利。

2. 整流器（Rectifier）整流器的主要功能是将交流电能转换为直流电能。

在电力系统中，整流器被广泛应用于直流输电、直流电机驱动和电池充电等方面。

此外，整流器还常用于调节电能质量，提高电力系统的稳定性。

3. 逆变器（Converter）逆变器是一种功率电子器件，其主要功能是将直流电能转换为交流电能，频率可以根据需要进行调整。

逆变器被广泛应用于太阳能发电、风力发电、UPS电源等领域，为可再生能源的利用和电力系统的稳定提供了支持。

二、电力电子器件的应用领域电力电子器件在各个领域的应用越来越广泛，以下将对其中几个重要的领域进行介绍。

1. 新能源发电随着环境保护意识的增强和对能源的依赖度的降低，新能源发电逐渐成为了人们关注的焦点。

光伏发电和风力发电是常见的新能源发电方式，而电力电子器件的应用则是实现这些发电方式的关键。

变流器和逆变器的应用能够将太阳能和风能转化为交流电能，并注入电力系统中，从而实现清洁能源的利用。

2. 电动汽车电动汽车已经成为未来交通的发展趋势。

电力电子器件在电动汽车中的作用不可忽视。

充电器、驱动系统和电池管理系统等均需要电力电子器件的支持，以实现电能转换、电力控制和电能储存等功能。

电力电子技术的应用使得电动汽车具备了高效、环保和可靠的特点。