? ? ? 電力電子技術(shù)的核心是電能的變換與控制,常見的有逆變(即直流轉(zhuǎn)交流)、整流(即交流轉(zhuǎn)直流)、變頻、變相等。在工程中拓展開來(lái),應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。但千變?nèi)f化離不開其核心——功率電子器件。?
? ? ? 功率電子器件可分為不控器件、半控器件、全控器件。其用途及應(yīng)用作以下簡(jiǎn)明扼要的介紹。
? ? ? 1、不控器件 ? ??
? ? ? 不能通過(guò)控制信號(hào)控制其通斷的電力電子器件。典型器件如二極管,主要應(yīng)用于低頻整流電路。
? ? ? 2、半控器件 ? ??
? ? ? 通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如晶閘管,又稱可控硅,廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電路中,應(yīng)用場(chǎng)景多為低頻。?
? ? ? 3、全控器件?
? ? ? 通過(guò)控制信號(hào)既可控制導(dǎo)通,又可控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、GTR(電力晶體管)、MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極性晶體管),應(yīng)用領(lǐng)域最廣,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車、軌道牽引、家電等各個(gè)領(lǐng)域。?
? ? ? 關(guān)于以上這幾種全控器件,其中GTO是晶閘管的派生器件,主要應(yīng)用在兆瓦級(jí)以上的大功率場(chǎng)合。
? ? ? GTR屬于電流控制功率器件,且電路符號(hào)和普通的三極管一致。20世紀(jì)80年代以來(lái)在中小功率范圍內(nèi)逐漸取代GTO。GTR特點(diǎn)鮮明,耐高壓、大電流、飽和壓降低是其主要優(yōu)點(diǎn),但是缺點(diǎn)也很明顯,如驅(qū)動(dòng)電流較大、耐浪涌電流能力差、易受二次擊穿而損壞,驅(qū)動(dòng)電流大直接決定其不適合高頻領(lǐng)域的應(yīng)用。?
? ? ? MOSFET與GTR最為顯著的區(qū)別就是電場(chǎng)控制。其特性是輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高,那MOS是不是完美彌補(bǔ)了GTR的缺陷?能不能完全替代GTR呢?答案當(dāng)然是不能。MOS典型參數(shù)是導(dǎo)通阻抗,直觀理解為耐壓做的越大,芯片越厚,導(dǎo)通電阻越大,電流能力就會(huì)降低,因此不能兼顧高壓和大電流就成了MOS的短板。
? ? ? 接下來(lái)就要特別講講IGBT了。IGBT是以雙極型晶體管為主導(dǎo)元件,以MOS為驅(qū)動(dòng)元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是不僅損耗小、耐高壓、電流密度大、通態(tài)電壓低、安全工作區(qū)域?qū)挕⒛蜎_擊,而且開關(guān)頻率高、易并聯(lián)、所需驅(qū)動(dòng)功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、輸入阻抗大、熱穩(wěn)定性好。IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域正迅速擴(kuò)大,逐步取代GTR、MOSFET的市場(chǎng)。
? ? ? ?以上就是小編要講的所有內(nèi)容了,咱們下期再見啦~?
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審核編輯:鄢孟繁
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