2.电力电子器件 (2) - 半控型器件解析
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第一章 电力电子器件1、电力电子器件一般工作在( 开关状态 ) 。
2、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: ( 半控型器件)、(全控型器件)、(不可控器件)。
3、半控型电力电子器件控制极只能控制器件的( 导通 ),而不能控制器件的( 关断 )4、电力二极管的主要类型有( 普通二极管 ),( 快恢复二极管 )和(肖特基二极管)5、晶闸管的三极为( 阳极 )、 ( 阴极 )、( 门极 )。
6、晶闸管是硅晶体闸流管的简称,常用的外形有( 螺栓型 )与( 平板型 )。
7、晶闸管一般工作在( 开关 )状态。
晶闸管由( 四 )层半导体构成;有( 3 )个PN 结。
8、晶闸管的电气符号是A AG G K Kb)c)a)A GK K G A P 1N 1P 2N 2J 1J 2J 3 。
9、晶闸管导通的条件是在 ( 阳 )极加正向电压,在 ( 门 )极加正向触发电压。
10、给晶闸管阳极加上一定的( 正向 )电压;在门极加上( 正向门极 )电压,并形成足够的( 门极触发 )电流,晶闸管才能导通。
11、晶闸管的非正常导通方式有 ( 硬导通 ) 和 ( 误导通 ) 两种。
12、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于( 擎住 )电流之前,如去掉( 触发 )脉冲,晶闸管又会关断。
13、要使晶闸管重新关断,必须将( 阳极 )电流减小到低于( 维持 )电流。
14、同一晶闸管,维持电流I H 与掣住电流I L 在数值大小上有I L ( 大于 )I H 。
15、晶闸管的额定电流是指( 平均 )值;。
16、由波形系数可知,晶闸管在额定情况下的有效值电流I T 等于( 1.57 )倍I T (AV ),如果I T (AV )=100安培,则它允许的有效电流为( 157 )安培。
通常在选择晶闸管时还要留出 (1.5~2 )倍的裕量。
17、型号为KP100-8的晶闸管表示其额定电压为 ( 800 ) 伏额定有效电流为( 100 ) 安。
绪论信息电子技术——信息处理电力电子技术——电力变换电子技术一般即指信息电子技术,广义而言,也包括电力电子技术电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,即应用于电力领域的电子技术。
目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。
电力电子技术变换的“电力”,可大到数百MW甚至GW,也可小到数W甚至mW级。
1.2 两大分支电力电子器件制造技术电力电子技术的基础,理论基础是半导体物理。
变流技术(电力电子器件应用技术)用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
电力电子技术的核心,理论基础是电路理论变流技术电力——交流和直流两种从公用电网直接得到的是交流,从蓄电池和干电池得到的是直流。
电力变换四大类交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流进行电力变换的技术称为变流技术。
1.3 与相关学科的关系与电子学(信息电子学)的关系都分为器件和应用两大分支。
器件的材料、工艺基本相同,采用微电子技术。
应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。
信息电子电路的器件可工作在开关状态,也可工作在放大状态;电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。
二者同根同源。
与电力学(电气工程)的关系电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电静止无功补偿电力机车牵引交直流电力传动电解、电镀、电加热、高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。
电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
与控制理论(自动化技术)的关系控制理论广泛用于电力电子系统中。
电力电子技术是弱电控制强电的技术,是弱电和强电的接口;控制理论是这种接口的有力纽带。
电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术1.4 地位和未来电力电子技术和运动控制一起,和计算机技术共同成为未来科学技术的两大支柱。
计算机人脑电力电子技术消化系统和循环系统电力电子+运动控制肌肉和四肢电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术,能源是人类社会的永恒话题,电能是最优质的能源,因此,电力电子技术将青春永驻。
班级姓名学号第2/9章电力电子器件课后复习题第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,直接承担电能变换或控制任务的电路。
3. 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、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
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:不可控器件、半控型器件和全控型器件。
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. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。
8. 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。
9. 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5μs以上。
10.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5μs以下。
11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10~40ns之间。
12.晶闸管的基本工作特性可概括为:承受反向电压时,不论是否触发,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在门极正确触发情况下,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至维持电流以下。
13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。
14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。
晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小电流称为擎住电流。
对同一晶闸管来说,通常I L约为I H的称为2~4 倍。
15.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。
16. 普通晶闸管关断时间数百微秒,快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管10微秒左右。
填空1、电力电子电路中能实现电能变换的半导体电子器件称为电力电子器件。
2、电力电子器件按器件的开关控制特性可分为:(1)不可控器件(电力二极管)(2)半控型器件(晶闸管及其大部分派生器件)(3)全控型器件(门极可关断晶闸管、功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管等)。
3、电力电子器件按控制信号的性质不同分类:(1)电流控制型器件(晶闸管、门极可关断晶闸管、功率晶体管、IGCT 等)(2)电压控制型半导体器件(MOSFET 管和IGBT 管)4、简写:电力二极管(SR )晶闸管(SCR )可关断晶闸管(GTO )电力晶体管(GTR )电力场效晶体管(MOSFET )绝缘栅双极型晶体管(IGBT )5、电流波形系数电流平均值电流有效值 f K 6、在I g =0时,依靠增大阳极电压而强迫晶闸管导通的方式称为硬开通。
7.、规定从晶闸管的门极获得触发信号时刻开始,到阳极电流上升到稳态值的10%的时间称为延时时间t d ;阳极电流从10%上升在稳态值的90%所需的时间称为上升时间t r ,以上两者之和就是晶闸管的开通时间t gt 。
8、关断时间是由反向阻断恢复时间和正向阻断恢复时间组成。
9、在室温下,门极断开时,元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流称为维持电流I H 。
维持电流与元件容量、结温等因素有关。
当元件刚从阻断状态转为导通状态就撤除触发电压,此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流I t 。
10、电力电子器件的换流方式可分为:(1)器件换流(2)电网换流(3)负载换流(4)脉冲换流。
11、散热系统一般有三种冷却方式:(1)自然冷却;只是用与小功率应用场合(2)风扇冷却:适用于中等功率应用场合,如IGBT 应用电路(3)水冷却:适用于大功率应用场合,如大功率GTO ,IGCT ,SCR 等应用电路。
12、温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小,正反向漏电流随温度升高而增大,维持电流I H 会减小,正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
班级姓名学号第2/9 章电力电子器件课后复习题第 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,直接承担电能变换或控制任务的电路。
3. 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、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
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:不可控器件、半控型器件和全控型器件。
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. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。
8. 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。
9. 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 5 s 以上。
10. 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 5 s 以下。
11. 肖特基二极管的反向恢复时间很短, 其范围一般在10~40ns 之间。
12. 晶闸管的基本工作特性可概括为:承受反向电压时,不论是否触发,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在门极正确触发情况下,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至维持电流以下。
13. 通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。
14. 使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。
晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小电流称为擎住电流。
对同一晶闸管来说,通常I L 约为I H的称为2~4 倍。
15. 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。
16. 普通晶闸管关断时间数百微秒,快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管10 微秒左右。