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电力电子器件

作者:
东华电力电子
来源:
百度百科
2017/12/24 23:14
评论:
【摘要】:
电力电子器件的简介
20世纪50年代,电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管,因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快,而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期,已逐步取代了汞弧闸流管。80年代,普通晶闸管的开关电流已达数千安,能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上,为适应电力电子技术发展的需要,又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件,以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。
各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件,其器件电流由伏安特性决定,除了改变加在二端间的电压外,无法控制其阳极电流,故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件,其门极信号能控制元件的导通,但不能控制其关断,称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件,其门极信号既能控制器件的导通,又能控制其关断,称全控型器件。后两类器件控制灵活,电路简单,开关速度快,广泛应用于整流、逆变、斩波电路中,是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠,而且节能效果十分明显(一般可节电10%~40%)。
单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的,能通过的电流大小也是一定的。因此,由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所以,在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件,其耐压和通流的能力可以成倍地提高,从而可极大地增加电力电子装置的容量。器件串联时,希望各元件能承受同样的正、反向电压;并联时则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性,串、并联时,各器件并不能完全均匀地分担电压和电流。所以,在电力电子器件串联时,要采取均压措施;在并联时,要采取均流措施。
电力电子器件工作时,会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命,甚至烧毁,这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此,必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有自冷式、风冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸发冷却式等。
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