电力电子设备的应用要求和概述

尽管电力电子设备的开发过程比我们现在描述的要复杂得多，但是MOSFET和IGBT（尤其是IGBT）已成为现代电力电子设备的主流。 1.电力电子设备及其应用要求电力电子设备广泛用于电源，伺服驱动器，变频器，电动机保护器等电力电子设备。
这些设备在自动化系统中是必不可少的，因此，我们知道它们是必需的。近年来，随着应用的迅速发展，电力电子设备的制造工艺的研究与开发得到了促进，电力电子设备也取得了飞速的进步。
设备的类型正在向多元化发展，其性能也在不断提高。一般来说，功率器件的发展体现在以下几个方面：1.功率器件可以迅速恢复以满足越来越高的速度要求。
以开关电源为例，使用双极型晶体管时，速度可以达到几十千赫兹；当使用MOSFET和IGBT时，可以达到几百赫兹；谐振技术的开关电源可以达到兆赫兹以上。 2.接通状态的压降（正向压降）减小。
这样可以减少设备的损耗，有利于提高速度，减小设备的体积。 3.增加了电流控制能力。
电流能力的增加和速度的增加是矛盾的。当前，在电流最大电流控制能力方面，还没有能够完全替代晶闸管的器件，特别是在电力设备中。
4.额定电压：高耐压。耐电压和电流都是反映驱动能力的重要参数，特别是对于电力系统而言，这一点非常重要。
5.温度和功耗。这是一个综合参数，它限制了电流能力，开关速度和其他能力的提高。
当前，有两个方向解决这个问题。一种是继续提高功率器件的质量，另一种是改进控制技术以降低器件功耗，例如谐振开关电源。
一般而言，就耐电压和电流能力而言，晶闸管仍是目前最高的。在某些特定情况下，仍然使用大电流和高压晶闸管。
但是在一般的工业自动化场合，电力电子设备越来越多地使用MOSFET和IGBT，尤其是IGBT已获得更多使用，并且它们已开始取代SCR作为新的功率控制设备。 2.电力电子设备概述（1）。
整流二极管：二极管是电力电子系统中必不可少的器件，用于整流，续流等。目前，以下三种选择被广泛使用：1.高效快速恢复二极管。
压降为0.8-1.2V，适用于低功率，约12V的电源。 2.高效超快二极管。
0.8-1.2V，适用于低功率，约12V的电源。 3.肖特基势垒整流二极管SBD。
0.4V，适用于5V等低压电源。缺点是其电阻与耐压的平方成正比，因此耐压低（低于200V），反向漏电流大，并且容易击穿。
但是速度更快，通态压力降低了。目前，SBD的研究前沿已超过10,000伏。
（2）。大功率晶体管GTR分为：单管形式。
电流系数：10-30。双管形式-达灵顿管。
当前倍数：100-1000。饱和压降大，速度慢。
下图中的虚线部分是达林顿管。达林顿管应用实际上是更常用的达林顿模块，它将GTR，续流二极管和辅助电路组合到一个模块中。
在较早的电力电子设备中，使用了更多此类设备。图1-2是该设备的典型内部结构。
达灵顿模块电路的典型结构。这两个二极管在加速二极管的左侧，在右边是续流二极管。
二极管加速的原理是引入电流串联正反馈来达到加速的目的。该设备的制造水平约为1800V / 800A / 2KHz，600V / 3A / 100KHz（参考）。
（3）。在大电流和高耐压场合，晶闸管SCR仍然是必需的，但在传统工业控制的低电压，中电流和小电流控制中，它已被新器件逐渐取代。
目前的研发水平约为12KV / 8000A（参考）。由于锡尔的复杂性