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电力电子器件的种类及其优点

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  • 发布时间:2017/3/26 22:41:51
  • 作者:hb_yinhe

  电力电子器件的种类很多,按照不同方法可以分成不同类型,每种电力电子器件均有其特点和优点。

按照能够被控制电路信号所控制的程度

01半控型器件

  通过控制信号只能控制其导通,不能控制其关断的电力电子器件。主要是指晶闸管及其大部分派生器件。

02全控型器件

  通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。目前最常用的是IGBT和Power MOSFET。

03不可控器件

  器件本身没有没有导通、关断控制功能,而是需要根据外电路条件决定其导通、关断状态的器件称为不可控器件。电力二极管就是典型的不可控器件。

按照驱动信号的性质

01电流驱动型

  通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。代表性器件有晶闸管、门极可关断晶闸管、功率晶体管、IGBT等。

02电压驱动型

  仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。代表性器件为MOSFET管和IGBT管。

03脉冲触发型

  通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。

04电平控制型

必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或电流信号来使器件开通。

主要电力电子器件优点

  电力二极管:结构和原理简单,工作可靠。
  晶闸管:承受电压和电流容量在所有器件中最高。
  IGBT:开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小;缺点:开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTO。
  GTR:耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低;缺点:开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题。
  GTO:电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强;缺点:电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低。
  MOSFET:开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题;缺点:电流容量小,耐压低,一般只适用。