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纵观电子电力器件分类及优缺点

文章出处:正航仪器 人气: 发表时间:2014-02-17

 
  从上世纪六七十年代至八十年代初,功率半导体器件主要是可控硅整流器(scr)、巨型晶体管(gtr)和其后的栅关断晶闸管(gto)等。它们的主要用途是用于高压输电,以及制造将电网的380v或220v交流电变为各种各样直流电的中大型电源和控制电动机运行的电机调速装置等,这些设备几乎都是与电网相关的强电装置。因此,当时我国把这些器件的总称———powersemiconductordevices没有直译为功率半导体器件,而是译为电子电力器件,并将应用这些器件的电路技术powerelectronics没有译为功率电子学,而是译为电力电子技术。
  电子电力器件按照器件的控制能力可分为以下三类:
  半控型器件:晶闸管(thyristororscr)及其大部分派生器件,其特征是:控制极只能控制器件导通,不能控制关断。
  全控型器件:igbt、mosfet、gto、gtr,其特征是:控制极可以控制器件导通和关断。
  不可控器件:电力二极管(powerdiode)。
  电子电力器件的应用:
  一般工业:交直流电机、电化学工业、冶金工业
  交通运输:电气化铁道、电动汽车、航空、航海
  电力系统:高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿
  电子装置电源:为信息电子装置提供动力
  家用电器:“节能灯”、变频空调
  其他:ups、航天飞行器、新能源、发电装置
  电子电力器件的核心是电力电子器件的芯片
  目前均是用半导体材料、半导体制造工艺和技术(微电子技术)生产的。电力电子器件的芯片是电力电子器件的核心,电力电子器件的芯片通过封装上外壳就成为电力电子器件了。

电子电力器件优缺点
  电子电力器件分类及优缺点
  igbt优点: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优点: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优点: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。
  电力mosfet优点: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,一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置。制约因素:耐压,电流容量,开关的速度。
  可控硅整流器(scr)、双向晶闸管、双极型功率晶体管(gtr)等半导体器件的,这些产品是新型电力电子器件。
  电子电力器件是半导体分立器件的一个分支。
  电子电力器件的核心是电力电子器件的芯片
  电子电力器件发展趋势:
  市场分析进入新世纪,电力电子器件的研究和开发,已进入高频化,标准模块化,集成化和智能时代。高频化是今后电力电子电子电力器件技术创新的主导方向,而硬件结构的
  准模块是器件发展的必然趋势,正航仪器的总结就是这些,不过根据目前先进的模块,已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元,并都以标准化和生产出系列产品,并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。http://www.zhsysb.com 
  
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