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2025国家电网电工备考知识点:电力电子器件的原理及特性

华图教育 | 2024-11-21 10:49

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  知识点1:各电子器件基本信息

  1、电压驱动型器件

  单极型器件和复合型器件:输入阻抗高,所需驱动功率小,驱动电路简单,工作频率高。

  2、电流驱动型器件

  双极型器件:具有电导调制效应,因而通态压降低,导通损耗小,但工作频率较低,所需驱动功率大,驱动电路也比较复杂。器

  3、按照载流子参与导电的情况:

  单极型:由一种载流子参与导电(多子器件)。

  双极型:由电子和空穴两种参与导电(少子器件)。

  复合型:由单极型和多极型集成混合而成,也成混合型 。

  4、平均电流按照电流的发热效应来定义的,使用时应按有效值相等的原则来选取电流

  定额,并应留有一定的裕量。在工频正弦半波下,平均值与有效值的比值为 1:1.57。然后

  在得到的平均值下按 1.5—2 倍的裕度选择合适的晶闸管。

  知识点2:各电子器件的优缺点

  GTO、GTR、电力 MOSFET、IGBT 的优缺点比较

  知识点3:重要记忆部分

  1、损耗

  电力电子器件的损耗可以分为:通态损耗、断态损耗和开关损耗(开通损耗、关断损耗)。通态损耗:导通时近似短路,但还是会有一定的压降,与导通的电流一起形成损耗。一般情况下为主要损耗。

  断态损耗:断开时近似开路,但依然会有一定的漏电流,进而与电压一起形成损耗。

  开关损耗:器件在开、关转换过程中产生的损耗,随着开关频率的增加、损耗也逐步变大,进而发展成为主要损耗。

  2、电导调制效

  应随着正向电流的增大,漂移区的少子(空穴)和多子浓度都会高起来,最终降低了电阻率。这使得在电流较大时,电力二极管的正向压降可维持在 1V 左右。

  3、击穿

  按照机理不同有雪崩击穿(碰撞电离)和齐纳击穿(破坏共价键)两种形式。雪崩击穿一般发生在外电压高,PN 结参杂浓度低的场合。齐纳击穿一般发生在 PN 结参杂浓度高(对外界电压要求不高)的场合。

  注:雪崩击穿和齐纳击穿都是电击穿,是可逆的。只要采取了措施将反向电流限制在一定范围内,PN 结仍可恢复原来的状态。否则 PN 结因过热而烧毁,这就是热击穿。

  4、二极管分类

  普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管(损耗小,但对环境要求高)

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