电力电子技术 相关资料

插图：1.电力电子器件的发展器件是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的动力，电力电子技术的每一次飞跃都是以新器件的出现为契机的。电力电子器件的发展可分为两个阶段。（1）、传统电力电子器件传统电力电子器件主要是功率整流管与晶闸管（曾称可控硅），属于不控与半控器件。自1957年生产第一只晶闸管以来，已由普通晶闸管衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等品种，器件的电压、电流等技术参数均有很大提高，单只普通晶闸管的容量已达8000V、6000A。此类器件通过门极只能控制开通而不能控制关断；另外，它立足于分立元件结构，工作频率难以提高，因而大大限制了其应用范围。但是晶闸管器件价格相对低廉，在大电流、高电压及大容量化方面的发展空间依然较大，目前以晶闸管为核心的设备仍然在许多场合使用，晶闸管及其相关知识仍是学习电力电子技术的基础。（2）现代电力电子器件20世纪80年代以来，人们将微电子技术与电力电子技术相结合，研制出了新一代高频全控型器件，称为现代电力电子器件，主要有功率晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GT0）、功率场控晶体管（MOSEFT）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、MOS门极晶闸管（MCT）等。其中，最有发展前途的是绝缘栅双极晶体管（IGBT）与MOS门极晶闸管（MCT），两者均为场控复合器件，工作频率可达20kHz。目前IGBT器件已取代GTR，而MCT将可能取代晶闸管与GTO，功率MOS在低压高频交流领域仍有发展潜力。电力电子器件正朝大容量化（即器件电压、电流容量进一步提高）、高频化（即器件的开关速度进一步提高）、易驱动（即电流驱动发展为电压驱动、控制驱动功率小）、低损耗（即导通压降低）、模块化（即多个器件封装在一起）、功率集成化（即采用集成工艺将驱动、保护、检测、控制、自诊断等功能与电力电子器件集成于一块芯片）方向发展。尤其是功率集成化，因其有巨大的发展潜力，将微电子学、电力电子技术、计算机技术和自动控制理论结合在一起，使功率与信息集成在一起，成为机电一体化的接口，并逐步向智能化方向发展，广泛使用的变频器就是这一技术的应用。

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