• 电力电子器件的动态特性（Dynamic Speciality）【也就是开 关特性（Switch 件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问 题。
• 作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
3) 电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制
• 门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor — GTO）
0.1.3 电力电子器件的分类
3) 不可控器件(Uncontrolled Device)——不
能用控制信号来控制其通断，因此也就不需要 驱动电路
• 电力二极管（Power Diode） • 只有两个端子，器件的通和断是由其在主电
• 电力半导体器件（Power Semiconductor Device）所采 用的主要材料仍然是硅
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
➢ 同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的 一般特征：
1) 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力是最 重要的参数
• 其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级, 大多都 远大于处理信息的电子器件。
• 对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是造成器件发 热的原因之一
• 通常电力电子器件的断态漏电流（Leakage Current）极小 ，因而通态损耗是器件功率损耗的主要成因
• 器件开关频率（Switching Frequency）较高时，开关损耗 会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素
0.1.2 应用电力电子器件的系统组成
控制电路（Control Circuit）按系统的工作要求形成 控制信号（Control Signal），通过驱动电路（ Driving Circuit）去控制主电路（Main Circuit）中 电力电子器件的通或断（Turn-on or Turn-off），来 完成整个系统的功能。
0.1.3 电力电子器件的分类
电力电子技术第 二章整流器
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第1讲 整流器
主要内容：
• 功率（电力）二极管 • 单相整流器 • 三相整流器
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
➢ 主电路（Main Power Circuit）—电气设备或电 力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的 电路。
➢ 电力电子器件（Power Electronic Device）— 可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的 变换或控制的电子器件。
• 在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电 路的信号进行放大，这就是电力电子器件的驱动电路 (Driving Circuit）
4) 为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温度过高而损 坏，不仅在器件封装上讲究散热设计，在其工作时一般 都要安装散热器。
• 导通时器件上有一定的通态压降（On-state Voltagedrop） ，形成通态损耗（ On-state Losses)
➢ 电力电子系统：由控制电路（Control Circuit）、
驱动电路（Driving Circuit）和以电力电子器件为核 心的主电路（Main Circuit）组成
控
检测
电路
制
电
驱动
路
电路
V1 LR
V2 主电路
图1-1 电力电子器件在实际应用中的系统组成
0.1.2 应用电力电子器件的系统组成
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
2) 电力电子器件一般都工作在开关状态
• 导通时【通态（On－State）】阻抗（Impedance）很小， 接近于短路，管压降（Voltage Across the Tube）接近于零 ，而电流由外电路决定
• 阻断时【断态（Off－State）】阻抗很大，接近于断路，电 流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定
✓ 基本结构和工作、原理与信息电子电路中的二极管一样。 ✓ 由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成。 ✓ 从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种。
• 阻断时器件上有微小的断态漏电流（Leakage Current）流 过，形成断态损耗 ( Off-state Losses）
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
• 在器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗（Turning on Losses）和关断损耗（Turning off Losses），总称开关损 耗（Switching Loss）
2) 全控型器件(Full-controlled Device)——通 过控制信号既可控制其导通又可控制其关断 ，又称自关断器件
• 绝 缘 栅 双 极 晶 体 管 （ Insulated-Gate Bipolar Transistor——IGBT）
• 电力场效应晶体管（Power MOSFET，简称为电 力MOSFET）
➢ 按照器件能够被控制电路信号所控制的程度 ，分为以下三类：
1) 半控型器件(Semi-controlled Device)— —通过控制信号可以控制其导通而不能控 制其关断
• 晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件； • 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流
决定；
0.1.3 电力电子器件的分类
0.1.1 电力电子器件的概念和特征
➢ 广义上电力电子器件可分为电真空器件（Electron Device）和半导体器件（Semiconductor Device ）两类。
• 两类中，自20世纪50年代以来，真空管（Vacuum Valve）仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中 还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（ Mercury Arc Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真 空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往 往专指电力半导体器件。
路中承受的电压和电流决定的；
1.1 功率二极管
1.1SR的结构和工作原理
电力二极管（Power Diode）也称为半导体整流器， 简称SR,属不可控电力电子器件。
1. 功率二极管的结构
2. 功率二极管的工作原理
• 由于PN结具有单向导电性，所以二极管是 一个正方向单向导电、反方向阻断的电力 电子器件。