资料介绍
脉宽调制整流威廉希尔官方网站
具有非常广阔的应用前景。从功率器件,主电路拓朴和控制方法三个方面对其进行了详细的介绍,并对其未来发展进行了预测。
关键词:脉宽调制整流器;功率器件;电路拓扑;控制方法
引言
随着电力电子威廉希尔官方网站 的迅速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、信息、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛。电力电子装置的非线性,引起网侧电流、电压波形的严重畸变,导致了日趋严重的谐波污染。相关资料表明,电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于10%的速度递增,由这类装置所产生的高次谐波约占总谐波源的70%以上。因此,谐波治理势在必行。
为了抑制电力电子装置产生的谐波,功率因数校正威廉希尔官方网站 应运而生。本文主要对与PWM整流器相关的功率开关器件、主电路拓扑结构和控制方式等进行详细说明,在此基础上对PWM整流威廉希尔官方网站 的发展方向加以探讨。
1 功率开关器件
PWM整流器的基础是电力电子器件,其与普通整流器和相控整流器的不同之处是采用了全控型器件。目前在PWM整流器中得到广泛应用的电力电子器件主要有如下几种。
1.1 门极可关断晶闸管(GTO)
GTO是最早的大功率可关断器件,是目前阻断电压最高和通态电流最大的全控型器件,已达6kV/6kA的制造水平。它由门极控制导通和关断,具有通过电流大、通态电压低、导通损耗小,dv/dt耐量高等优点,在大功率的场合应用较多。但是,GTO的缺点也很明显,诸如其驱动电路复杂并且驱动功率大,导致关断时间长,限制了器件的开关频率;关断过程中的集肤效应容易导致局部过热,严重情况下使器件失效;为了限制dv/dt,需要复杂的缓冲电路,这些都限制了GTO在各个领域的应用,现在GTO主要应用在中、大功率场合。
1.2 电力晶体管(GTR)
电力晶体管又称为巨型晶体管,是一种耐高压、大电流的双极型晶体管,该器件与GTO一样都是电流控制型器件,因而所需驱动功率较大,但其开关频率要高于GTO,因而自20世纪80年代以来,主要应用于中小功率的变频器或UPS电源等场合。目前其地位大多被绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率场效应管(PowerMOSFET)所取代。
1.3 功率场效应管(PowerMOSFET)
功率场效应管是用栅极电压来控制漏极电流的,属于电压控制型器件,因此,它的第一个显著特点是驱动电路简单,需要的驱动功率小;第二个显著特点是开关速度快,工作频率高。另外,PowerMOSFET的热稳定性优于GTR。但是PowerMOSFET电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的场合。
关键词:脉宽调制整流器;功率器件;电路拓扑;控制方法
引言
随着电力电子威廉希尔官方网站 的迅速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、信息、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛。电力电子装置的非线性,引起网侧电流、电压波形的严重畸变,导致了日趋严重的谐波污染。相关资料表明,电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于10%的速度递增,由这类装置所产生的高次谐波约占总谐波源的70%以上。因此,谐波治理势在必行。
为了抑制电力电子装置产生的谐波,功率因数校正威廉希尔官方网站 应运而生。本文主要对与PWM整流器相关的功率开关器件、主电路拓扑结构和控制方式等进行详细说明,在此基础上对PWM整流威廉希尔官方网站 的发展方向加以探讨。
1 功率开关器件
PWM整流器的基础是电力电子器件,其与普通整流器和相控整流器的不同之处是采用了全控型器件。目前在PWM整流器中得到广泛应用的电力电子器件主要有如下几种。
1.1 门极可关断晶闸管(GTO)
GTO是最早的大功率可关断器件,是目前阻断电压最高和通态电流最大的全控型器件,已达6kV/6kA的制造水平。它由门极控制导通和关断,具有通过电流大、通态电压低、导通损耗小,dv/dt耐量高等优点,在大功率的场合应用较多。但是,GTO的缺点也很明显,诸如其驱动电路复杂并且驱动功率大,导致关断时间长,限制了器件的开关频率;关断过程中的集肤效应容易导致局部过热,严重情况下使器件失效;为了限制dv/dt,需要复杂的缓冲电路,这些都限制了GTO在各个领域的应用,现在GTO主要应用在中、大功率场合。
1.2 电力晶体管(GTR)
电力晶体管又称为巨型晶体管,是一种耐高压、大电流的双极型晶体管,该器件与GTO一样都是电流控制型器件,因而所需驱动功率较大,但其开关频率要高于GTO,因而自20世纪80年代以来,主要应用于中小功率的变频器或UPS电源等场合。目前其地位大多被绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率场效应管(PowerMOSFET)所取代。
1.3 功率场效应管(PowerMOSFET)
功率场效应管是用栅极电压来控制漏极电流的,属于电压控制型器件,因此,它的第一个显著特点是驱动电路简单,需要的驱动功率小;第二个显著特点是开关速度快,工作频率高。另外,PowerMOSFET的热稳定性优于GTR。但是PowerMOSFET电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的场合。
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