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开关器件分类:根据门极触发和驱动要求的不同

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:7种开关器件中,除不可控器件二极管外,其他6种可控器件中SCR、BJT和GTO晶闸管为电流驱动控制型器件,P-MOSFET、IGBT和IGCT为电压驱动控制型器件。②GTO晶闸管要求有正的脉冲电流触发其开通,负的脉冲电流使其关断,并不要求有持续的正、负门极电流保持其通态或断态。为了使其可靠地截止,最好加负基极电压。电压型驱动器件的驱动功率都远小于SCR、GTO晶闸管和BJT等电流型开关器件,驱动电路也比较简单可靠,开关过程损耗小,允许的工作频率高。

开关器件分类:根据门极触发和驱动要求的不同

7种开关器件中,除不可控器件二极管外,其他6种可控器件中SCR、BJT和GTO晶闸管电流驱动控制型器件,P-MOSFET、IGBT和IGCT为电压驱动控制型器件。6种开关器件通、断控制要求如下:

①普通晶闸管只要求脉冲电流触发其开通,并不要求有持续的门极电流保持其通态,脉冲电流的持续时间只要3~5倍SCR的开通时间就足以使其从断态可靠地转入通态。当然,阳极、阴极之间必须有外加正向电压。

②GTO晶闸管要求有正的脉冲电流触发其开通,负的脉冲电流使其关断,并不要求有持续的正、负门极电流保持其通态或断态。

现今GTO晶闸管产品的额定电流、电压已超过6kA/6kV,8.2kV/2.5kA,在10MVA以上的特大型电力电子变换装置中已有不少应用。

晶体管BJT要求有正的、持续的基极电流开通并保持为通态,当基极电流为零后,BJT关断。但为了加速其关断,最好能提供负的脉冲电流。为了使其可靠地截止,最好加负基极电压。(www.xing528.com)

电力晶体管BJT由于其结构所限,其耐压难于超过1800V,现今商品化的电力晶体管BJT其额定电压、电流大都限于1200V/1000A,其工作频率可达10kHz。

④P-MOSFET和IGBT要求有正的持续的栅极(或门极)驱动电压使其开通并保持为通态,最好有负的、持续的栅极(或门极)电压使其加速关断并保持为可靠的断态。IGBT是一种复合器件,它的输入控制部分为MOSFET,输出级为双极结型晶体管,因此兼有MOSFET和电力晶体管的优点:高输入阻抗,电压控制,驱动功率小,开关速度快,工作频率可达10~40kHz(比电力晶体管高),饱和压降低(比MOSFET小,与电力晶体管相当),电压、电流容量较大,安全工作区较宽。目前2.5kV、3.3kV、4.5kV、800~2.4kA的IGBT都有产品,可供几千kVA以下的高频电力电子装置选用。IGCT只要求有正、负脉冲电压控制其通、断状态。

电压型驱动器件的驱动功率都远小于SCR、GTO晶闸管和BJT等电流型开关器件,驱动电路也比较简单可靠,开关过程损耗小,允许的工作频率高。

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