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1、第第1章电路运行条件对电力电子器件性能的影响章电路运行条件对电力电子器件性能的影响1.1概述1.2功率二极管1.3功率场效应晶体管(Power MOSFET)1.4绝缘栅晶体管(IGBT)第1页/共13页1.1概述概述1.1.1决定电力电子器件实际效能的主要因素1.1.2电力电子器件的分类第2页/共13页1.1.1决定电力电子器件实际效能的主要因素所有电力电子器件在其装置中的实际效能取决于两方面：一是电力电子器件的设计和制作(参数设计、结构安排、材料性能、工艺水平和散热能力等)；二是器件所在电路的运行条件(电路结构、负载性质、控制信号、开关频率、环境温度和冷却条件等)。前一个因素属于器件的设计
2、制作，后一个因素则与器件的选择和使用有关。第3页/共13页1.1.2电力电子器件的分类电力电子器件控制功能可控型开关状态可控性半控型全控型控制信号性质电流控制型电压控制型不控型导电机理PN结型势垒型反向恢复速度普通型快速及超快速型反向电流衰减速度硬恢复型软恢复型载流子类型单极型双极型复合型芯片材料硅(多晶硅和单晶硅)碳化硅、金刚石等集成度分立型功率模块集成电路功率二极管因无控制极，属于不控型器件，晶闸管是典型的半控型器件，凡能用控制信号促使器件导通和关断的器件称为全控型器件，也称自关断器件。第4页/共13页1.2功率二极管功率二极管1.2.1结型功率二极管的开关过程分析1.2.2开关环境对二极
3、管开关性能的影响1.2.3二极管的功率损耗1.2.4快速功率二极管1.2.5肖特基势垒二极管第5页/共13页1.2.1结型功率二极管的开关过程分析图1-1结型功率二极管的开关过程第6页/共13页1.2.2开关环境对二极管开关性能的影响在实际应用中，二极管受外电路电感的约束；另外由于动态压降的原因，使用时要注意避免导通迟缓现象产生，为此在低压电路中不要选用高耐压器件，否则在器件导通初期由于中央区电阻很高，电路电流很小，因而电导调制现象不明显，导通电阻不会很快降低，这将使导通损耗剧增，尤其是高频工况。第7页/共13页1.2.3二极管的功率损耗图1-2电路环境对二极管开关性能的影响第8页/共13页1.2.4快速功率二极管1.提高结型功率二极管开关速度的措施2.扩散工艺和外延工艺3.快速型和超快速型表1-2快速和超快速型功率二极管的性能参数示例第9页/共13页1.2.5肖特基势垒二极管图1-3SBD和FRED的伏安特性1SBD2FRED第10页/共13页1.2.5肖特基势垒二极管图1-4势垒高度q对SBD性能的影响第11页/共13页1.2.5肖特基势垒二极管图1-5SBD反压的关系曲线表1-3SBD的主要参数(IXYS产品)第12页/共13页谢谢您的观看！第13页/共13页