【摘要】:电力电子技术是研究将电流或电压变换为另一种类型的电流和电压的技术。电力电子变换器已广泛应用于不同的运载工具中。电力电子技术的迅猛发展得益于近年来多个领域的进步,如半导体开关器件、控制电子技术、高级微控制器和数字信号处理器。功率二极管、晶闸管、晶体管、MOSFET和绝缘栅双极型晶体管是主要的电力电子开关。如果电流脉冲施加于门极,晶闸管将导通,从阳极到阴极的电流导通,建立了正电压。
电力电子技术是研究将电流或电压变换为另一种类型的电流和电压的技术。电力电子变换器已广泛应用于不同的运载工具中。这些变换器包括AC/DC整流器、DC/DC斩波器、DC/AC逆变器和AC/AC电压调节器。电力电子技术的迅猛发展得益于近年来多个领域的进步,如半导体开关器件、控制电子技术、高级微控制器和数字信号处理器(DSP)。事实上,这些技术的进步才使电力电子变换器的发展成为可能,如低成本、高性能、高效率和小型、轻量化。
功率二极管、晶闸管、晶体管、MOSFET和绝缘栅双极型晶体管(IGBTs)是主要的电力电子开关。功率二极管是最简单的、不可控的电力电子开关。功率二极管当电压为正时正偏导通(on),在反向电压时反偏截止(OFF)。晶闸管是可控三端器件。如果电流脉冲施加于门极,晶闸管将导通,从阳极到阴极的电流导通,建立了正电压。晶闸管导通的必要条件是门极电流高于一个最小值,这个最小值称为IGT。
功率晶闸管具有传统晶体管的特性,可以传导更高的集电极电流,同时也有更高的击穿电压(VCEO)。它专为大电流、高电压和大功率应用设计,通常工作在饱和或者截止区。(www.xing528.com)
功率MOSFET是电压控制型器件。它们通常是N沟道增强型。大多数功率MOSFET在VGS<2V夹断,VGS>4V导通。在功率MOSFET导通时,它的漏极和源极电阻很小,例如小于1Ω;导通时漏极和源极电阻很大(几近于开路)。
IGBT等效于基极由MOSFET驱动的功率晶体管。类似于MOSFET,IGBT的栅极阻抗很高,只需小能量即可关断器件。同时也和功率晶体管相似,导通状态时电压很低。
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