电力电子器件分类_电力电子器件的特点

电力电子器件分类

按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：

1.半控型器件，例如晶闸管；

2.全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），Power MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；

3.不可控器件，例如电力二极管。

按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：

1.电压驱动型器件，例如IGBT、Power MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）；

2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR。

根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：

1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO；

2.电子控制型，例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。

按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：

1.双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR；

2.单极型器件，例如PowerMOSFET、SIT、肖特基势垒二极管；

3.复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT、SITH和IGCT。

电力电子器件的特点

在电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路，称为主电路（ MainPower Circuit），其中的电子器件就是电力电子器件（Power Electronic Device）。广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。自20世纪50年代以来，真空管仅还在频率很高（如微波）的大功率高频电源中在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（ MercuryArc-Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件往往专指电力半导体器件，采用的主要材料仍然是硅。

同处理信息的电子器件相比，电力电子器件有如下一般特征：

（1）处理电功率的能力，即承受电压和电流的能力，小至毫瓦级，大至兆瓦级，大多都远大于处理信息的电子器件。

（2）一般都工作在开关状态，即导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定。这些升关特性和参数，也是电力电子器件的重要特性。

（3）实际应用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，这就是电力电子器件的驱动电路。

（4）为保证损耗产生的热量不致使器件温度过高而损坏，不仅要考虑器件封装上的散热设计，在其工作时一般也要安装散热器。这是因为导通时器件上有一定的通态压降，形成通态损耗，阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断态损耗，而在器件开通或关断过程中会产生开通损耗和关断损耗，总称开关损耗。对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是造成器件发热的原因之一。通常电力电子器件的断态漏电流极小，因而通态损耗是器件功率损耗的主要成因。器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。
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