第9章变频器的结构和功能特点
第3节变频器的工作原理
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本2第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件电力半导体开关器件按照被控制电路信号所控制的程度分为不控型电力半导体器件、半控型电力半导体器件、全控型电力半导体器件。不控型电力半导体器件是既不能控制其开通也不能控制其关断的器件，主要有电力二极管（PowerDiode）；半控型电力半导体器件是能控制其开通、不能控制其关断的器件，主要有双极结型电力晶体管（BJT）和晶闸管（Thyristor）及其派生器件；全控型电力半导体器件既能控制其开通也能控制其关断的器件，主要有门极可关断晶体管（GTO）、电力场效应管（PowerMOSFET）和绝缘门极双极型晶体管（IGBT）。
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本3第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件一、电力二极管电力二极管自20世纪50年代初期就获得应用，但其结构和原理简单，工作可靠，直到现在电力二极管仍然大量应用于许多电气设备当中，常见的电力二极管有螺栓型、平板型等多种封装，
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本4第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件一、电力二极管1、电力二极管的结构电力二极管是以半导体PN结为基础的，实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的，PN结的P端为电力二极管的阳极，也称为A极，N端为电力二极管的阴极，也称为K极，如图10-8（a）所示。电力二极管的电气符号如图10-8（b）所示。
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本5第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件一、电力二极管2、电力二极管的伏安特性如图所示为电力二极管的伏安特性曲线，横坐标为电力二极管所加电压，U0表示电力二极管加电压为正向电压，即电力二极管的阳极接电源正极、阴极接电源负极，当正向电压小于门槛电压UTO时，此时电力二极管所流过的电流几乎为零；当正向电压达到门槛电压UTO时，电力二极管有电流从阳极流到阴极，此时电力二极管的电压降UF远远小于电力二极管两端所加电压，电力二极管为正向导通状态。当电力二极管外加反向电压时，即电力二极管的阳极接电源负极、阴极接电源正极，当反向电压小于击穿电压UR时，此时电力二极管所流过的反向电流几乎为零，电力二极管为反向截止状态；当反向电压达到击穿电压UR时，反向电流将会急剧增大，破坏电力二极管的反向截止状态，这就叫反向击穿。
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本6第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件一、电力二极管3、电力二极管的参数（1）正向平均电流IF(AV)指电力二极管长期运行时，在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。IF(AV)是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。（2）正向压降UF指电力二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。（3）反向重复峰值电压URRM指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。使用时，应当留有两倍的裕量。（4）最高工作结温TJM结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ表示。最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度。TJM通常在125～175°C范围之内。
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本7第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件二、晶闸管（Thyristor）晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，于1956年在美国贝尔实验室发被明。目前，晶闸管能承受的电压和电流容量仍然是半导体电力器件中比较高的，而且工作可靠，因此常用在大容量的场合。常见的晶闸管有螺栓型和平板型两种封装形式
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本8第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件二、晶闸管（Thyristor）1、晶闸管的结构晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，内部引出三个端口，分别为阳极A、阴极K和门极（控制端）G，
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本9第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件二、晶闸管（Thyristor）2、晶闸管的伏安特性曲线
请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本10第3节变频器的工作原理3.1常用电力半导体器件二、晶闸管（Thyristor）3、晶闸管的常用参数（1）断态重复峰值电压UDRM断态重复峰值电压UDRM是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。国标规定断态重复峰值电压UDRM为断态不重复峰值电压（断态最大瞬时电压）UDSM的90%。（2）反向重复峰值电压URRM反向重复峰值电压URRM是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件