第1章 电力电子器件概述 (2).ppt

1-1,第1章电力电子器件,1.1电力电子器件概述1.2不可控器件二极管1.3半控型器件晶闸管1.4典型全控型器件1.5其他新型电力电子器件1.6电力电子器件的驱动1.7电力电子器件的保护1.8电力电子器件的串联和并联使用本章小结及作业,1-2,电子技术的基础电子器件晶体管和集成电路电力电子电路的基础电力电子器件本章主要内容概述电力电子器件的概念、特点和分类等问题。介绍常用电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意问题。,第1章电力电子器件引言,1-3,1.1.1电力电子器件的概念和特征1.1.2应用电力电子器件的系统组成1.1.3电力电子器件的分类1.1.4本章内容和学习要点,1.1电力电子器件概述,1-4,1）概念电力电子器件（PowerElectronicDevice）可直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。主电路（MainPowerCircuit）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。2）分类电真空器件汞弧整流器、闸流管半导体器件采用的主要材料硅）仍然,,1.1.1电力电子器件的概念和特征,电力电子器件,1-5,能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器件。电力电子器件一般都工作在开关状态。电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。,1.1.1电力电子器件的概念和特征,3）同处理信息的电子器件相比的一般特征,1-6,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，开关损耗可能成为器件功率损耗的主要因素。,主要损耗,,通态损耗,断态损耗,开关损耗,,关断损耗,开通损耗,1.1.1电力电子器件的概念和特征,电力电子器件的损耗,1-7,电力电子系统由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。,电力电子器件在实际应用中的系统组成,在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行,,1.1.2应用电力电子器件系统组成,电气隔离,控制电路,1-8,半控型器件（Thyristor）通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。全控型器件（IGBT,MOSFET通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。不可控器件PowerDiode不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱动电路。,1.1.3电力电子器件的分类,按照器件能够被控制的程度，分为以下三类,1-9,电流驱动型通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。,1.1.3电力电子器件的分类,按照驱动电路信号的性质，分为两类,1-10,本章内容介绍各种器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。集中讲述电力电子器件的驱动、保护和串、并联使用这三个问题。学习要点最重要的是掌握其基本特性。掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特性曲线的使用方法。可能会对主电路的其它电路元件有特殊的要求。,1.1.4本章学习内容与学习要点,1-11,1.2.1PN结与电力二极管的工作原理1.2.2电力二极管的基本特性1.2.3电力二极管的主要参数1.2.4电力二极管的主要类型,1.2不可控器件电力二极管,1-12,1.2不可控器件电力二极管引言,整流二极管及模块,1-13,,电力二极管的外形、结构和电气图形符号a外形b结构c电气图形符号,1.2.1PN结与电力二极管的工作原理,1-14,二极管的基本原理就在于PN结的单向导电性这一主要特征。,1.2.1PN结与电力二极管的工作原理,PN结的状态,1-15,1.2.2电力二极管的基本特性,1静态特性,,电力二极管的伏安特性,1-16,2动态特性,电力二极管的动态过程波形a正向偏置转换为反向偏置b零偏置转换为正向偏置,关断过程,开通过程,1.2.2电力二极管的基本特性,1-17,开通过程,1.2.2电力二极管的基本特性,关断过程,,延迟时间tdt1-t0,电流下降时间tft2-t1反向恢复时间trrtdtf恢复特性的软度下降时间与延迟时间的比值tf/td，或称恢复系数，用Sr表示。,1-18,额定电流在指定的管壳温度和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。,1.2.3电力二极管的主要参数,1正向平均电流IFAV,2）正向压降UF,在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。,1-19,对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。,1.2.3电力二极管的主要参数,3）反向重复峰值电压URRM,4）反向恢复时间trr,trrtdtf,5）最高工作结温TJM,TJM是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度。TJM通常在125175C范围之内。,6浪涌电流IFSM,指电力二极管所能承受最大的连续一个或几个工频周期的过电流。,1-20,1普通二极管（高于5μs）,按照正向压降、反向耐压、反向漏电流等性能，特别是反向恢复特性的不同介绍。,1.2.4电力二极管的主要类型,2快恢复二极管（可低于50ns）,3肖特基二极管1040ns以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiodeSBD）。,1-21,1.3半控器件晶闸管,1.3.1晶闸管的结构与工作原理1.3.2晶闸管的基本特性1.3.3晶闸管的主要参数1.3.4晶闸管的派生器件,1-22,1.3半控器件晶闸管引言,晶闸管（Thyristor）晶体闸流管，可控硅整流器（SiliconControlledRectifierSCR）,1.3.1晶闸管的结构与工作原理,晶闸管的外形、结构和电气图形符号a外形b结构c电气图形符号,1-23,1.3.1晶闸管的结构与工作原理,常用晶闸管的结构,螺栓型晶闸管,晶闸管模块,平板型晶闸管外形及结构,1-24,1.3.1晶闸管的结构与工作原理,晶闸管的双晶体管模型及其工作原理a双晶体管模型b工作原理,1-25,1.3.2晶闸管的基本特性,（1）正向特性,,1）静态特性,晶闸管的伏安特性IG2IG1IG,（2）反向特性,1-26,1.3.2晶闸管的基本特性,（1）开通过程,（2关断过,2）动态特性,晶闸管的开通和关断过程波形,1-27,1.3.3晶闸管的主要参数,断态重复峰值电压UDRM在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。,通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压23倍。,使用注意,1）电压定额,反向重复峰值电压URRM在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。,通态（峰值）电压UT晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。,1-28,1.3.3晶闸管的主要参数,通态平均电流ITAV）在环境温度为40C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。标称其额定电流的参数。使用时应按有效值相等的原则来选取晶闸管。,2）电流定额,维持电流IH使晶闸管维持导通所必需的最小电流。,擎住电流IL晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的24倍。,浪涌电流ITSM指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。,1-29,1.3.3晶闸管的主要参数,通态电流临界上升率di/dt指在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。如果电流上升太快，可能造成局部过热而使晶闸管损坏。,3）动态参数,除开通时间tgt和关断时间tq外，还有,断态电压临界上升率du/dt指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。电压上升率过大，使充电电流足够大，就会使晶闸管误导通。,1-30,1.3.4晶闸管的派生器件,有快速晶闸管和高频晶闸管。,1）快速晶闸管（FastSwitchingThyristorFST,开关时间以及du/dt和di/dt耐量都有明显改善。,普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10s左右。,高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额都不易做高。,由于工作频率较高，不能忽略其开关损耗的发热效应。,1-31,1.3.4晶闸管的派生器件,2）双向晶闸管（TriodeACSwitchTRIAC或Bidirectionaltriodethyristor）,双向晶闸管的电气图形符号和伏安特性a电气图形符号b伏安特性,1-32,1.3.4晶闸管的派生器件,逆导晶闸管（ReverseConductingThyristorRCT）,逆导晶闸管的电气图形符号和伏安特性a电气图形符号b伏安特性,1-33,1.3.4晶闸管的派生器件,光控晶闸管（LightTriggeredThyristorLTT）,b,光控晶闸管的电气图形符号和伏安特性a电气图形符号b伏安特性,1-34,1.4典型全控型器件,1.4.1门极可关断晶闸管,1.4.2电力晶体管,1.4.3电力场效应晶体管,1.4.4绝缘栅双极晶体管,1-35,1.4典型全控型器件引言,常用的典型全控型器件,电力MOSFET,IGBT单管及模块,1-36,1.4.1门极可关断晶闸管GTO,结构,GTO的内部结构和电气图形符号a各单元的阴极、门极间隔排列的图形b并联单元结构断面示意图,1）GTO的结构和工作原理,与普通晶闸管的相同点PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极。,和普通晶闸管的不同点GTO是一种多元的功率集成器件。,1-37,工作原理,晶闸管的双晶体管模型及其工作原理,121是器件临界导通的条件。,1）GTO的结构和工作原理,1-38,1.4.1门极可关断晶闸管,GTO的开通和关断过程电流波形,GTO的动态特性,1-39,1.4.1门极可关断晶闸管,GTO的主要参数,延迟时间与上升时间之和。延迟时间一般约12s，上升时间则随通态阳极电流的增大而增大。,一般指储存时间和下降时间之和，不包括尾部时间。下降时间一般小于2s。,（2）关断时间toff,（1）开通时间ton,不少GTO都制造成逆导型，类似于逆导晶闸管，需承受反压时，应和电力二极管串联。,许多参数和普通晶闸管相应的参数意义相同，以下只介绍意义不同的参数。,1-40,1.4.1门极可关断晶闸管,（3）最大可关断阳极电流IATO,（4）电流关断增益off,GTO额定电流。,最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值IGM之比称为电流关断增益。,,GTO的主要参数,1-41,1.4.2电力晶体管GTR,1）GTR的结构和工作原理,GTR的结构、电气图形符号和内部载流子的流动a内部结构断面示意图b电气图形符号c内部载流子的流动,1-42,1.4.2电力晶体管GTR,1）GTR的结构和工作原理,1-43,1.4.2电力晶体管,1静态特性,截止区,放大区,饱和区,共发射极接法时GTR的输出特性,2）GTR的基本特性,1-44,1.4.2电力晶体管,,,0,t,t,GTR的开通和关断过程电流波形,2动态特性,1-45,1.4.2电力晶体管,前已述及电流放大倍数、直流电流增益hFE、集射极间漏电流Iceo、集射极间饱和压降Uces、开通时间ton和关断时间toff此外还有,3）GTR的主要参数,1最高工作电压击穿电压不仅和晶体管本身特性有关，还与外电路接法有关。BUcboBUcexBUcesBUcerBuceo,1-46,1.4.2电力晶体管,通常规定为hFE下降到规定值的1/21/3时所对应的Ic。实际使用时要留有裕量，只能用到IcM的一半或稍多一点。,2集电极最大允许电流IcM,3集电极最大耗散功率PcM,最高工作温度下允许的耗散功率。产品说明书中给PcM时同时给出壳温TC，间接表示了最高工作温度。,1-47,1.4.2电力晶体管,一次击穿集电极电压升高至击穿电压时，Ic迅速增大。只要Ic不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变。,安全工作区（SafeOperatingAreaSOA）最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM、二次击穿临界线限定。,GTR的安全工作区,4GTR的二次击穿现象与安全工作区,二次击穿一次击穿发生时，Ic突然急剧上升，电压陡然下降。常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变。,1-48,1.4.3电力场效应晶体管,1电力MOSFET的结构,电力MOSFET的结构和电气图形符号,1）电力MOSFET的结构和工作原理,1-49,1.4.3电力场效应晶体管,截止漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过。,电力MOSFET的结构和电气图形符号,2电力MOSFET的工作原理,导电在栅源极间加正电压UGS当UGS大于UT时，P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。,1-50,1.4.3电力场效应晶体管,1静态特性,,电力MOSFET的转移特性和输出特性a转移特性b输出特性,2）电力MOSFET的基本特性,漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通。,通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利。,1-51,1.4.3电力场效应晶体管,关断过程,,电力MOSFET的开关过程a测试电路b开关过程波形,2动态特性,开通过程,1-52,1.4.3电力场效应晶体管,3电力MOSFET的主要参数,电力MOSFET电压定额,1漏极电压UDS,2漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值IDM,电力MOSFET电流定额,3栅源电压UGS,UGS20V将导致绝缘层击穿。,除跨导Gfs、开启电压UT以及tdon、tr、tdoff和tf之外还有,4极间电容,极间电容CGS、CGD和CDS,1-53,1.4.4绝缘栅双极晶体管,1IGBT的结构和工作原理,IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a内部结构断面示意图b简化等效电路c电气图形符号,1-54,1.4.4绝缘栅双极晶体管,驱动原理与电力MOSFET基本相同，场控器件，通断由栅射极电压uGE决定。导通uGE大于开启电压UGEth时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通。通态压降电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降减小。关断栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。,IGBT的原理,1-55,a,,b,,,,,,,,,,,,,,,,O,有源区,,,饱,和,区,反向阻断区,I,C,U,GEth,U,GE,O,I,C,U,RM,U,FM,U,CE,U,GEth,U,GE,增加,1.4.4绝缘栅双极晶体管,2IGBT的基本特性1IGBT的静态特性,IGBT的转移特性和输出特性a转移特性b输出特性,转移特性IC与UGE间的关系开启电压UGEth,输出特性分为三个区域正向阻断区、有源区和饱和区。,1-56,1.4.4绝缘栅双极晶体管,IGBT的开关过程,2IGBT的动态特性,1-57,1.4.4绝缘栅双极晶体管,3IGBT的主要参数,正常工作温度下允许的最大功耗。,3最大集电极功耗PCM,包括额定直流电流IC和1ms脉宽最大电流ICP。,2最大集电极电流,由内部PNP晶体管的击穿电压确定。,1最大集射极间电压UCES,1-58,1.4.4绝缘栅双极晶体管,IGBT的特性和参数特点可以总结如下,开关速度高，开关损耗小。相同电压和电流定额时，安全工作区比GTR大，且具有耐脉冲电流冲击能力。通态压降比VDMOSFET低。输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似。与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点。,1-59,1.4.4绝缘栅双极晶体管,擎住效应或自锁效应,动态擎住效应比静态擎住效应所允许的集电极电流小。,NPN晶体管基极与发射极之间存在体区短路电阻，P形体区的横向空穴电流会在该电阻上产生压降，相当于对J3结施加正偏压，一旦J3开通，栅极就会失去对集电极电流的控制作用，电流失控。,1-60,1.5其他新型电力电子器件,1.5.1MOS控制晶闸管MCT1.5.2静电感应晶体管SIT1.5.3静电感应晶闸管SITH1.5.4集成门极换流晶闸管IGCT1.5.5功率模块与功率集成电路,1-61,1.5.1MOS控制晶闸管MCT,MCT结合了二者的优点承受极高di/dt和du/dt，快速的开关过程，开关损耗小。高电压，大电流、高载流密度，低导通压降。一个MCT器件由数以万计的MCT元组成。每个元的组成为一个PNPN晶闸管，一个控制该晶闸管开通的MOSFET，和一个控制该晶闸管关断的MOSFET。其关键技术问题没有大的突破，电压和电流容量都远未达到预期的数值，未能投入实际应用。,MCT（MOSControlledThyristor）MOSFET与晶闸管的复合,1-62,1.5.2静电感应晶体管SIT,多子导电的器件，工作频率与电力MOSFET相当，甚至更高，功率容量更大，因而适用于高频大功率场合。在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等领域获得应用。缺点栅极不加信号时导通，加负偏压时关断，称为正常导通型器件，使用不太方便。通态电阻较大，通态损耗也大，因而还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用。,SIT（StaticInductionTransistor）结型场效应晶体管,1-63,1.5.3静电感应晶闸管SITH,SITH是两种载流子导电的双极型器件，具有电导调制效应，通态压降低、通流能力强。其很多特性与GTO类似，但开关速度比GTO高得多，是大容量的快速器件。SITH一般也是正常导通型，但也有正常关断型。此外，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展。,SITH（StaticInductionThyristor）场控晶闸管（FCT）,1-64,1.5.4集成门极换流晶闸管IGCT,20世纪90年代后期出现，结合了IGBT与GTO的优点，容量与GTO相当，开关速度快10倍。可省去GTO复杂的缓冲电路，但驱动功率仍很大。目前正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTO在大功率场合的位置。,IGCT（IntegratedGate-CommutatedThyristor）GCT（Gate-CommutatedThyristor）,1-65,1.5.5功率模块与功率集成电路,20世纪80年代中后期开始，模块化趋势，将多个器件封装在一个模块中，称为功率模块。可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性。对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，从而简化对保护和缓冲电路的要求。将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上，称为功率集成电路（PowerIntegratedCircuitPIC）。,基本概念,1-66,1.5.5功率模块与功率集成电路,高压集成电路（HighVoltageICHVIC）一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。智能功率集成电路（SmartPowerICSPIC）一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。智能功率模块（IntelligentPowerModuleIPM）则专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能IGBT（IntelligentIGBT）。,实际应用电路,1-67,1.5.5功率模块与功率集成电路,功率集成电路的主要技术难点高低压电路之间的绝缘问题以及温升和散热的处理。以前功率集成电路的开发和研究主要在中小功率应用场合。智能功率模块在一定程度上回避了上述两个难点,最近几年获得了迅速发展。功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口。,发展现状,1-68,全控电力电子器件参数比较,,1-69,全控电力电子器件参数比较,,1-70,1.6电力电子器件器件的驱动,1.6.1电力电子器件驱动电路概述,1.6.2晶闸管的触发电路,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,1-71,1.6.1电力电子器件驱动电路概述,光耦合器的类型及接法a普通型b高速型c高传输比型,,1-72,1.6.2晶闸管的触发电路,理想的晶闸管触发脉冲电流波形t1t2脉冲前沿上升时间（1s）t1t3强脉宽度IM强脉冲幅值（3IGT5IGT）t1t4脉冲宽度I脉冲平顶幅值（1.5IGT2IGT）,晶闸管的触发电路,t,,常见的晶闸管触发电路,1-73,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,推荐的GTO门极电压电流波形,1电流驱动型器件的驱动电路,正的门极电流,5V的负偏压,1GTO,1-74,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,典型的直接耦合式GTO驱动电路,1电流驱动型器件的驱动电路,1-75,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,理想的GTR基极驱动电流波形,2GTR,GTR的一种驱动电路,1电流驱动型器件的驱动电路,1-76,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,1电力MOSFET的一种驱动电路,电力MOSFET的一种驱动电路,2电压驱动型器件的驱动电路,1-77,1.6.3典型全控型器件的驱动电路,2IGBT的驱动,M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图,多采用专用的混合集成驱动器,1-78,1.7电力电子器件器件的保护,1.7.1过电压的产生及过电压保护1.7.2过电流保护1.7.3缓冲电路,1-79,1.7.1过电压的产生及过电压保护,过电压保护措施,过电压抑制措施及配置位置F避雷器D变压器静电屏蔽层C静电感应过电压抑制电容RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV压敏电阻过电压抑制器RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路RC4直流侧RC抑制电路RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路,1-80,1.7.2过电流保护,过电流过载和短路两种情况保护措施,过电流保护措施及配置位置,1-81,1.7.3缓冲电路,关断缓冲电路（du/dt抑制电路）吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗。开通缓冲电路（di/dt抑制电路）抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。复合缓冲电路关断缓冲电路和开通缓冲电路的结合。按能量的去向分类法耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路（无损吸收电路）。通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路。,缓冲电路SnubberCircuit又称吸收电路，抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。,1-82,1.7.3缓冲电路,缓冲电路作用分析无缓冲电路有缓冲电路,,di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a电路b波形,,,,,A,D,C,B,无缓冲电路,有缓冲电路,u,CE,i,C,O,关断时的负载线,1-83,1.7.3缓冲电路,充放电型RCD缓冲电路，适用于中等容量的场合。,,di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形,其中RC缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件。,另外两种常用的缓冲电路RC吸收电路放电阻止型RCD吸收电路,1-84,1.8电力电子器件器件的串联和并联使用,1.8.1晶闸管的串联1.8.2晶闸管的并联1.8.3电力MOSFET和IGBT并联运行的特点,1-85,1.8.1晶闸管的串联,问题理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，使器件电压分配不均匀。静态不均压串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等。动态不均压由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压。,目的当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联。,1-86,1.8.1晶闸管的串联,静态均压措施选用参数和特性尽量一致的器件。采用电阻均压，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多。,晶闸管的串联a伏安特性差异b串联均压措施,动态均压措施选择动态参数和特性尽量一致的器件。用RC并联支路作动态均压。采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间的差异。,1-87,1.8.2晶闸管的并联,问题会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀。均流措施挑选特性参数尽量一致的器件。采用均流电抗器。用门极强脉冲触发也有助于动态均流。当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。,目的多个器件并联来承担较大的电流,1-88,1.8.3电力MOSFET和IGBT并联运行的特点,Ron具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容易并联。注意选用Ron、UT、Gfs和Ciss尽量相近的器件并联。电路走线和布局应尽量对称。可在源极电路中串入小电感,起到均流电抗器的作用。IGBT并联运行的特点在1/2或1/3额定电流以下的区段，通态压降具有负温度系数。在以上的区段则具有正温度系数。并联使用时也具有电流的自动均衡能力，易于并联。,电力MOSFET并联运行的特点,1-89,电力电子器件分类“树”,本章小结,主要内容全面介绍各种主要电力电子器件的基本结构、工作原理、基本特性和主要参数等。集中讨论电力电子器件的驱动、保护和串、并联使用。,电力电子器件类型归纳单极型电力MOSFET和SIT双极型电力二极管、晶闸管、GTO、GTR和SITH复合型IGBT和MCT,1-90,特点输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高。电流驱动型双极型器件中除SITH外特点具有电导调制效应，因而通态压降低，导通损耗小，但工作频率较低，所需驱动功率大,驱动电路较复杂。,电压驱动型单极型器件和复合型器件，双极型器件中的SITH,,