2动态特性 如图1-5a所示,处于正向导 di 通状态的电力二极管的外加电压 突然从正向变为反向时,该电力二 极管并不能立即关断,而须经过 di 段短暂的时间才能重新获得反 向阻断能力,进入截止状态。图 RP 中t为延迟时间,t为电流下降时 图1-5(a)关断过程 间,t为反向恢复时间。f被称 为恢复系数。图1-5b可以看出电 力二极管由零偏置转换为正向偏 置时,正向电压会先出现一个过 冲UP逐渐趋近于稳态压降,这 过程时间为正向恢复时间t 2V 一图15(b)开通过程
11 2.动态特性 如图1-5a所示，处于正向导 通状态的电力二极管的外加电压 突然从正向变为反向时,该电力二 极管并不能立即关断，而须经过 一段短暂的时间才能重新获得反 向阻断能力，进入截止状态 。图 中td为延迟时间，tf为电流下降时 间，trr为反向恢复时间。tf/td被称 为恢复系数。图1-5b可以看出电 力二极管由零偏置转换为正向偏 置时，正向电压会先出现一个过 冲UFP ,逐渐趋近于稳态压降，这 一过程时间为正向恢复时间tfr。 UFP u i iF uF t fr 0 t 2V IF UF tF t0 t rr td t f t1 t2 t UR URP IRP diF dt diR dt 图1-5(a)关断过程 图1-5(b)开通过程
123电力二极管的主要参数 1正向平均电流IF:电力二极管,在指定壳温和散热条 件下,允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。应按有效 值相等的原则来选取电流定额,IFaD是按照电流的发热效应 来定义的,使用时应留有一定的裕量 2正向压降UF:某一指定稳态正向电流对应的正向压降。 3反向重复峰值电压UR对电力二极管所能重复施加的反 向最高峰值电压。使用时,应当留有两倍的裕量。通常是其雪 崩击穿电压UB的2/3 4最高工作结温:是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的 最高平均温度。通常在125至175摄氏度范围内 5反向恢复时间tr。 6浪涌电流/sM: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 12
12 1.2.3 电力二极管的主要参数 1.正向平均电流 IF(AV) ：电力二极管，在指定壳温和散热条 件下，允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。应按有效 值相等的原则来选取电流定额， IF（AV）是按照电流的发热效应 来定义的，使用时应留有一定的裕量。 2.正向压降UF：某一指定稳态正向电流对应的正向压降。 3.反向重复峰值电压URRM:对电力二极管所能重复施加的反 向最高峰值电压。使用时，应当留有两倍的裕量。通常是其雪 崩击穿电压UB的2/3。 4.最高工作结温:是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的 最高平均温度。通常在125至175摄氏度范围内。 5.反向恢复时间 trr。 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
1.24电力二极管的主要类型 1.普通二极管:多用于开关频率不高的整流电路 中。其正向电流定额和反向电压定额却可以达到很高。 2.快恢复二极管:反向恢复过程很短。特别是快恢复外 延二极管,反向恢复时间更短,正向压降也很低,但其反向 耐压多在1200V以下。 3肖特基二极管:优点在于:反向恢复时间很短,正向 恢复过程也不会有明显的电压过冲。弱点在于:当所能承受 的反向耐压提高时其正向压降特也高的不能满足要求,因 此多用于200V以下的低压场合。反向漏电流较大且对温度 敏感,因此稳态损耗不能忽略,而且必须严格的限制其工作 温度
13 1.2.4电力二极管的主要类型 1.普通二极管:多用于开关频率不高的整流电路 中。其正向电流定额和反向电压定额却可以达到很高。 2.快恢复二极管：反向恢复过程很短。特别是快恢复外 延二极管，反向恢复时间更短，正向压降也很低，但其反向 耐压多在1200V以下。 3.肖特基二极管：优点在于：反向恢复时间很短，正向 恢复过程也不会有明显的电压过冲。弱点在于：当所能承受 的反向耐压提高时其正向压降特也高的不能满足要求，因 此多用于200V以下的低压场合。反向漏电流较大且对温度 敏感，因此稳态损耗不能忽略，而且必须严格的限制其工作 温度
1.3半控型器件一晶闸管 晶闸管其开通时刻可以控制,能承受的电压和电流容量 仍然是电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容 量场合仍然具有比较重要的地位。开辟了电力电子技术迅速发 展和广泛应用的崭新时代。20世纪80年代以来,开始被全控型 器件取代。 1.31晶闸管的结构和工作原理 图16晶闸管的外形、结构和电气图形符号
14 晶闸管其开通时刻可以控制，能承受的电压和电流容量 仍然是电力电子器件中最高的 ，而且工作可靠，因此在大容 量场合仍然具有比较重要的地位。开辟了电力电子技术迅速发 展和广泛应用的崭新时代。20世纪80年代以来，开始被全控型 器件取代。 1.3.1晶闸管的结构和工作原理 图1-6 晶闸管的外形、结构和电气图形符号 A A G G K K a) b) c) A G K K G A P 1 N 1 P 2 N 2 J 1 J 2 J 3 1.3 半控型器件—晶闸管
如图1-6b所示,晶闸管内部是由分别命名为 PNP2N2四层半导体组成的结构。P1区,N2区,P2区 分别引出阳极A,阴极K,门极G。四个区形成J1,J2, J3三个PN结。如果正向电压加到器件上,只能流过很 小的漏电流。若加反压,则只有极小的反向漏电流流 过 晶闸管导通的工作原理可用双晶体管模型来解释, 当晶闸管加正相电压,并向门极注入电流l,便可形 成强烈的正反馈,使晶闸管导通,若要去掉阳极正向 电压或施加反压,或设法使流过晶闸管的电流低于门 极电压,晶闸管才能关断
15 如图1-6 b 所示，晶闸管内部是由分别命名为 P1N1P2N2四层半导体组成的结构。 P1区，N2区，P2区 分别引出阳极A，阴极K，门极G。四个区形成J1，J2， J3三个PN结。如果正向电压加到器件上，只能流过很 小的漏电流。若加反压，则只有极小的反向漏电流流 过。 晶闸管导通的工作原理可用双晶体管模型来解释， 当晶闸管加正相电压，并向门极注入电流IG，便可形 成强烈的正反馈，使晶闸管导通，若要去掉阳极正向 电压或施加反压，或设法使流过晶闸管的电流低于门 极电压，晶闸管才能关断。 按晶体管工作原理，可列出如下方程：