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開關(guān)電源知識培圳資料的內(nèi)容有:功率電子器件,功率電子器件及其應(yīng)用要求
功率電子器件大量被應(yīng)用于電源、伺服驅(qū)動、變頻器、電機(jī)保護(hù)器等功率電子設(shè)備。這些設(shè)備都是自動化系統(tǒng)中必不可少的,因此,我們了解它們是必要的。
近年來,隨著應(yīng)用日益高速發(fā)展的需求,推動了功率電子器件的制造工藝的研究和發(fā)展,功率電子器件有了飛躍性的進(jìn)步。器件的類型朝多元化發(fā)展,性能也越來越改善。大致來講,功率器件的發(fā)展,體現(xiàn)在如下方面:
1. 器件能夠快速恢復(fù),以滿足越來越高的速度需要。以開關(guān)電源為例,采用雙極型晶體管時,速度可以到幾十千赫;使用MOSFET和IGBT,可以到幾百千赫;而采用了諧振技術(shù)的開關(guān)電源,則可以達(dá)到兆赫以上。
2. 通態(tài)壓降(正向壓降)降低。這可以減少器件損耗,有利于提高速度,減小器件體積。
3. 電流控制能力增大。電流能力的增大和速度的提高是一對矛盾,目前最大電流控制能力,特別是在電力設(shè)備方面,還沒有器件能完全替代可控硅。
4. 額定電壓:耐壓高。耐壓和電流都是體現(xiàn)驅(qū)動能力的重要參數(shù),特別對電力系統(tǒng),這顯得非常重要。
5. 溫度與功耗。這是一個綜合性的參數(shù),它制約了電流能力、開關(guān)速度等能力的提高。目前有兩個方向解決這個問題,一是繼續(xù)提高功率器件的品質(zhì),二是改進(jìn)控制技術(shù)來降低器件功耗,比如諧振式開關(guān)電源。
總體來講,從耐壓、電流能力看,可控硅目前仍然是最高的,在某些特定場合,仍然要使用大電流、高耐壓的可控硅。但一般的工業(yè)自動化場合,功率電子器件已越來越多地使用MOSFET和IGBT,特別是IGBT獲得了更多的使用,開始全面取代可控硅來做為新型的功率控制器件。
第二節(jié):功率電子器件概覽
一. 整流二極管:
二極管是功率電子系統(tǒng)中不可或缺的器件,用于整流、續(xù)流等。目前比較多地使用如下三種選擇:
1. 高效快速恢復(fù)二極管。壓降0.8-1.2V,適合小功率,12V左右電源。
2. 高效超快速二極管。0.8-1.2V,適合小功率,12V左右電源。
3. 肖特基勢壘整流二極管SBD。0.4V,適合5V等低壓電源。缺點是其電阻和耐壓的平方成正比,所以耐壓低(200V以下),反向漏電流較大,易熱擊穿。但速度比較快,通態(tài)壓降低。
目前SBD的研究前沿,已經(jīng)超過1萬伏。
二.大功率晶體管GTR
分為:
單管形式。電流系數(shù):10-30。
雙管形式——達(dá)林頓管。電流倍數(shù):100-1000。飽和壓降大,速度慢。下圖虛線部分即是達(dá)林頓管。
第三節(jié):功率場效應(yīng)管MOSFET
第四節(jié):絕緣柵雙極晶體管IGBT
又叫絕緣柵雙極型晶體管。
一.原理:
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析略。本講義附加了相關(guān)資料,供感興趣的同事可以查閱。
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