淺談功率電子器件的用途及應(yīng)用

? ? ? 電力電子技術(shù)的核心是電能的變換與控制，常見的有逆變（即直流轉(zhuǎn)交流）、整流（即交流轉(zhuǎn)直流）、變頻、變相等。在工程中拓展開來，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。但千變?nèi)f化離不開其核心——功率電子器件。?

? ? ? 功率電子器件可分為不控器件、半控器件、全控器件。其用途及應(yīng)用作以下簡明扼要的介紹。

? ? ? 1、不控器件 ? ??

? ? ? 不能通過控制信號控制其通斷的電力電子器件。典型器件如二極管，主要應(yīng)用于低頻整流電路。

? ? ? 2、半控器件 ? ??

? ? ? 通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如晶閘管，又稱可控硅，廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電路中，應(yīng)用場景多為低頻。?

? ? ? 3、全控器件?

? ? ? 通過控制信號既可控制導(dǎo)通，又可控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）、GTR（電力晶體管）、MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極性晶體管），應(yīng)用領(lǐng)域最廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車、軌道牽引、家電等各個(gè)領(lǐng)域。?

? ? ? 關(guān)于以上這幾種全控器件，其中GTO是晶閘管的派生器件，主要應(yīng)用在兆瓦級以上的大功率場合。

? ? ? GTR屬于電流控制功率器件，且電路符號和普通的三極管一致。20世紀(jì)80年代以來在中小功率范圍內(nèi)逐漸取代GTO。GTR特點(diǎn)鮮明，耐高壓、大電流、飽和壓降低是其主要優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也很明顯，如驅(qū)動電流較大、耐浪涌電流能力差、易受二次擊穿而損壞，驅(qū)動電流大直接決定其不適合高頻領(lǐng)域的應(yīng)用。?

? ? ? MOSFET與GTR最為顯著的區(qū)別就是電場控制。其特性是輸入阻抗大、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高，那MOS是不是完美彌補(bǔ)了GTR的缺陷？能不能完全替代GTR呢？答案當(dāng)然是不能。MOS典型參數(shù)是導(dǎo)通阻抗，直觀理解為耐壓做的越大，芯片越厚，導(dǎo)通電阻越大，電流能力就會降低，因此不能兼顧高壓和大電流就成了MOS的短板。

? ? ? 接下來就要特別講講IGBT了。IGBT是以雙極型晶體管為主導(dǎo)元件,以MOS為驅(qū)動元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是不僅損耗小、耐高壓、電流密度大、通態(tài)電壓低、安全工作區(qū)域?qū)?、耐沖擊，而且開關(guān)頻率高、易并聯(lián)、所需驅(qū)動功率小、驅(qū)動電路簡單、輸入阻抗大、熱穩(wěn)定性好。IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域正迅速擴(kuò)大，逐步取代GTR、MOSFET的市場。

? ? ? ?以上就是小編要講的所有內(nèi)容了，咱們下期再見啦~?

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　　審核編輯：鄢孟繁