电子器件课程学习.pptx
《电子器件课程学习.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子器件课程学习.pptx(84页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1电子器件电子器件(din z q jin)第一页,共84页。西门子西门子第1页/共84页第二页,共84页。ABB变频器变频器第2页/共84页第三页,共84页。1、变频器的概念、变频器的概念(ginin)和用和用途途n n变频器的概念:利用半导体器件的通断作用来实现电能频率变化的电子控制装置。n n整流和逆变n n变频器的用途:用于驱动控制交流(jioli)电动机进行连续平滑的变频调速。第3页/共84页第四页,共84页。变频器的用途变频器的用途(yngt)第4页/共84页第五页,共84页。第5页/共84页第六页,共84页。2、变频器的发展、变频器的发展(fzhn)历程历程n n直流调速系
2、统的优缺点:n n调速系统结构简单、调速平滑、调速性能好n n但直流电机本身结构复杂、价格昂贵、维护不变n n交流调速系统的优缺点:n n交流电机结构简单、工作(gngzu)可靠、价格低廉、规格较多(小容量到大容量的)n n但调速比较困难第6页/共84页第七页,共84页。n n变频器的诞生(dnshng)n n20世纪70年代,微电子技术和电力电子技术的发展,为变频器的诞生(dnshng)奠定了基础。n n变频器的出现实现了交流异步电动机的变频调速。n n变频器的发展与成熟n n近30年来,微电子技术、电力电子技术、计算机技术的发展促进了变频器的不断发展和成熟n n高性能的变频调速系统已经可以
3、与传统的直流调速系统相媲美。第7页/共84页第八页,共84页。3、我国变频器的应用、我国变频器的应用(yngyng)现状现状n n起步较晚起步较晚n n2020世纪世纪9090年代中国企业界才开始认识并尝试使年代中国企业界才开始认识并尝试使用用n n以进入以进入“黄金时期黄金时期”n n近几年,随着变频器价格的下调、性能的提高近几年,随着变频器价格的下调、性能的提高,以及节能以及节能(ji nn(ji nn)方面的要求,推动了变方面的要求,推动了变频器的推广应用。频器的推广应用。n n国外品牌:作为高新科技产品,国外品牌占据国外品牌:作为高新科技产品,国外品牌占据了绝大多数市场。了绝大多数市场
4、。n n如:日本三菱、富士、西门子等如:日本三菱、富士、西门子等第8页/共84页第九页,共84页。n n国内品牌n n国内变频器的研制和生产也在向前发展n n规模较大的厂家有:成都森兰、佳灵,北京的利德华福等。n n变频调速的效果n n节能(风机、泵类)n n提高速度和精度n n提高生产率和产品质量n n延长设备使用寿命(和直流调速比较(bjio))n n增加使用者的舒适度等(电梯)第9页/共84页第十页,共84页。n n市场空间市场空间n n变频器的应用变频器的应用(yngyng)(yngyng)目前不足十分之一目前不足十分之一n n一个主要原因是变频器应用一个主要原因是变频器应用(yngy
5、ng)(yngyng)人才的缺乏人才的缺乏第10页/共84页第十一页,共84页。应用效果应用效果领域领域应用方法应用方法以前方式以前方式节能鼓风机、泵调速运转,采用工频恒速和变频调速运转相结合采用工频电源恒速运转自动化各种搬运机械1、多台电动机以比例速度运转2、联动运转,同步运转1、机械式变速减速器2、定子电压控制提高产量机床搬运机械增速运转消除或缓冲起动停止引起的不良降低1、采用工频电源恒速运转2、定子电压控制减少维修(恶劣环境的对策)车辆传动生产流水线取代直流电动机直流电动机提高质量机床搅拌机选择无级的最佳速度运转采用工频电源恒速运转提高舒适性空调机采用压缩机调速运转,进行连续温度控制采用
6、工频电源的通、断控制第11页/共84页第十二页,共84页。风机风机(fn j)、水泵用节能型变、水泵用节能型变频器频器第12页/共84页第十三页,共84页。n n风机、水泵,是风量与转速成正比,转矩或风压与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比,所以(suy)在低转速运行时,负载转矩非常小,变频器运转的温度及转矩都不存在问题,所以(suy)变频器可制造出节能型。第13页/共84页第十四页,共84页。4、变频器的发展趋势、变频器的发展趋势n n向专用型方向发展向专用型方向发展n n 针对特定应用领域的专用变频器(风机泵类)针对特定应用领域的专用变频器(风机泵类)n n 以降低成本,节省安装调试时
7、间,方便操作以降低成本,节省安装调试时间,方便操作n n向个性化方向发展向个性化方向发展n n 操作更简单(设计时菜单更加方便)操作更简单(设计时菜单更加方便)n n 使用更方便使用更方便n n易用型不断提高易用型不断提高(t go)(t go)n n 提供辅助工具提供辅助工具n n 简化调试过程简化调试过程第14页/共84页第十五页,共84页。n n功率结构模块化n n采用模块化设计,为不同系列的产品提供(tgng)了一致性n n为用户选型、安装、调试维护带来方便n n智能化(信息化)n n加强编程能力n n通讯能力n n优化电网缺口n n内置电抗器减少谐波对电网的影响n n采用高功率因数整
8、流器第15页/共84页第十六页,共84页。5、课程内容、课程内容n n课程性质n n“变频器原理及应用”是一门应用性较强的专业课程n n是“数学”、“物理”、“电工基础”、“电子技术”、“电子电子技术”、“电力拖动”、“电气控制”等课程的后续课程。n n同时(tngsh)又与“交直流调速系统”、“PLC控制技术”等专业课程有着横向联系。第16页/共84页第十七页,共84页。n n课程主要任务n n掌握变频器的结构(jigu)和工作原理n n重点:变频器的概念和用途n n难点:变频器的发展趋势第17页/共84页第十八页,共84页。第2章 电力(dinl)电子器件 第18页/共84页第十九页,共8
9、4页。电力(dinl)电子器件的分类按照能够按照能够按照能够按照能够(nnggu)(nnggu)被控制电路信号所控制的程度被控制电路信号所控制的程度被控制电路信号所控制的程度被控制电路信号所控制的程度 半控型器件半控型器件半控型器件半控型器件 主要是指晶闸管(主要是指晶闸管(主要是指晶闸管(主要是指晶闸管(ThyristorThyristor)及其大部分派生器件。)及其大部分派生器件。)及其大部分派生器件。)及其大部分派生器件。器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。器件的
10、关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。全控型器件全控型器件全控型器件全控型器件 目前最常用的是目前最常用的是目前最常用的是目前最常用的是 IGBT IGBT和和和和Power MOSFETPower MOSFET。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断。不可控器件不可控器件不可控器件不可控器件 电力二极管(电力二极管(电力二极管(电力二极管(Power DiodePower Diode)不能用控制信号来控制其通断不能用控制信号来控制其
11、通断不能用控制信号来控制其通断不能用控制信号来控制其通断第19页/共84页第二十页,共84页。电力电子器件电力电子器件(din z(din z q jin)q jin)的分类的分类 按照驱动信号的性质按照驱动信号的性质按照驱动信号的性质按照驱动信号的性质 电流驱动型电流驱动型电流驱动型电流驱动型 通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。电压驱动型电压驱动型电压驱动型电压驱动型 仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号
12、就可实现导通或者关断的控制。仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。按照驱动信号的波形(电力二极管除外按照驱动信号的波形(电力二极管除外按照驱动信号的波形(电力二极管除外按照驱动信号的波形(电力二极管除外 )脉冲触发型脉冲触发型脉冲触发型脉冲触发型 通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。通过在控制端施加一个电压或电流
13、的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。电平电平电平电平(din pn(din pn)控制型控制型控制型控制型 必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平(din pn(din pn)的电压或电流信号来使器件的电压或电流信号来使器件的电压或电流信号来使器件的电压或电流信号来使器件开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态。开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态。开通并维持在导通状态
14、或者关断并维持在阻断状态。开通并维持在导通状态或者关断并维持在阻断状态。第20页/共84页第二十一页,共84页。电力电子器件电力电子器件(din z(din z q jin)q jin)的分类的分类 按照载流子参与导电的情况按照载流子参与导电的情况按照载流子参与导电的情况按照载流子参与导电的情况 单极型器件单极型器件单极型器件单极型器件 由一种载流子参与导电。由一种载流子参与导电。由一种载流子参与导电。由一种载流子参与导电。双极型器件双极型器件双极型器件双极型器件 由电子由电子由电子由电子(dinz(dinz)和空穴两种载流子参与导电。和空穴两种载流子参与导电。和空穴两种载流子参与导电。和空穴
15、两种载流子参与导电。复合型器件复合型器件复合型器件复合型器件 由单极型器件和双极型器件集成混合而成,由单极型器件和双极型器件集成混合而成,由单极型器件和双极型器件集成混合而成,由单极型器件和双极型器件集成混合而成,也称混合型器件。也称混合型器件。也称混合型器件。也称混合型器件。第21页/共84页第二十二页,共84页。本章本章(bn zhn(bn zhn)内容和学习要点内容和学习要点本章内容本章内容本章内容本章内容 按照不可控器件、半控型器件、典型全控型器件和其它新型器件的顺序,分按照不可控器件、半控型器件、典型全控型器件和其它新型器件的顺序,分按照不可控器件、半控型器件、典型全控型器件和其它新
16、型器件的顺序,分按照不可控器件、半控型器件、典型全控型器件和其它新型器件的顺序,分别介绍各种电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用别介绍各种电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用别介绍各种电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用别介绍各种电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。中应注意的一些问题。中应注意的一些问题。中应注意的一些问题。学习要点学习要点学习要点学习要点 最重要的是掌握其基本特性。最重要的是掌握其基本特性。最重要的是掌握其基本特性。最重要的是掌握其基本特性。掌握电力电子器件的型号命名法,以及其
17、参数和特性曲线掌握电力电子器件的型号命名法,以及其参数和特性曲线掌握电力电子器件的型号命名法,以及其参数和特性曲线掌握电力电子器件的型号命名法,以及其参数和特性曲线(qxin)(qxin)的使用方的使用方的使用方的使用方法。法。法。法。了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理。了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理。了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理。了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理。了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。第2
18、2页/共84页第二十三页,共84页。2.2 2.2 不可控器件不可控器件(qjin)(qjin)功率二极管功率二极管功率二极管的工作功率二极管的工作(gngzu)原理原理 功率二极管的基本特性功率二极管的基本特性 功率二极管的主要参数功率二极管的主要参数 功率二极管的主要类型功率二极管的主要类型第23页/共84页第二十四页,共84页。2.2 不可控器件(qjin)功率二极管引言 功率功率功率功率(gngl(gngl)二极管(二极管(二极管(二极管(Power DiodePower Diode)自)自)自)自2020世纪世纪世纪世纪5050年代初期就获得应用,但其结构和原理年代初期就获得应用,但
19、其结构和原理年代初期就获得应用,但其结构和原理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。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。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。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。在采用全控型器件的电路中电力二极管往往是不可缺少的,特别是开通和关断速度很快在采用全控型器件的电路中电力二极管往往是不可缺少的,特别是开通和关断速度很快在采用全控型器件的电路中电力二极管往往是不可缺少的,特别是开通和关断速度很快在采用全控型器件的电路中电力
20、二极管往往是不可缺少的,特别是开通和关断速度很快的快恢复二极管和肖特基二极管,具有不可替代的地位。的快恢复二极管和肖特基二极管,具有不可替代的地位。的快恢复二极管和肖特基二极管,具有不可替代的地位。的快恢复二极管和肖特基二极管,具有不可替代的地位。整流二极管及模块整流二极管及模块整流二极管及模块整流二极管及模块 第24页/共84页第二十五页,共84页。功率二极管是以半功率二极管是以半功率二极管是以半功率二极管是以半导体导体导体导体PNPNPNPN结为基础的结为基础的结为基础的结为基础的,实际上是由一个实际上是由一个实际上是由一个实际上是由一个(y(y(y(y)面积面积面积面积较大的较大的较大的
21、较大的PNPNPNPN结和两端引结和两端引结和两端引结和两端引线以及封装组成的。线以及封装组成的。线以及封装组成的。线以及封装组成的。从外形上看,可以有从外形上看,可以有从外形上看,可以有从外形上看,可以有螺栓型、平板型等多螺栓型、平板型等多螺栓型、平板型等多螺栓型、平板型等多种封装。种封装。种封装。种封装。AKAKa)IKAPNJb)c)AK图图2-2 功率功率(gngl)二极管的外形、结构和电气图形符号二极管的外形、结构和电气图形符号 a)外形外形 b)基本结构基本结构 c)电气图形符号电气图形符号第25页/共84页第二十六页,共84页。二极管的基本原理二极管的基本原理二极管的基本原理二极
22、管的基本原理PNPN结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性 当当当当PNPN结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自P P区流入而从区流入而从区流入而从区流入而从NN区流出的电流,称为正向电流区流出的电流,称为正向电流区流出的电流,称为正向电流区流出的电流,称为正向电流IFIF,这就是,这就是,这就是,这就是PNPN结的正向导通状态。结的正向导通状态。结的正向导通状态。结的正向导通状态。当当当当PNPN结外加反向电压时(反向偏
23、置)时,反向偏置的结外加反向电压时(反向偏置)时,反向偏置的结外加反向电压时(反向偏置)时,反向偏置的结外加反向电压时(反向偏置)时,反向偏置的PNPN结表现为高阻态,几乎没有电流流过,被称为反结表现为高阻态,几乎没有电流流过,被称为反结表现为高阻态,几乎没有电流流过,被称为反结表现为高阻态,几乎没有电流流过,被称为反向截止状态。向截止状态。向截止状态。向截止状态。PN PN结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大
24、,破坏结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏PNPN结反向偏置结反向偏置结反向偏置结反向偏置为截止的工作状态,这就叫反向击穿。为截止的工作状态,这就叫反向击穿。为截止的工作状态,这就叫反向击穿。为截止的工作状态,这就叫反向击穿。按照机理不同有雪崩按照机理不同有雪崩按照机理不同有雪崩按照机理不同有雪崩(xubng)(xubng)击穿和齐纳击穿两种形式击穿和齐纳击穿两种形式击穿和齐纳击穿两种形式击穿和齐纳击穿两种形式 。反向击穿发生时,采取了措施将反向电流限制在一定范围内,反向击穿发生时,采取了措施将反向电流限制在一定范围内,反向击穿发生时,采取了措施将反向电
25、流限制在一定范围内,反向击穿发生时,采取了措施将反向电流限制在一定范围内,PNPN结仍可恢复原来的状态。结仍可恢复原来的状态。结仍可恢复原来的状态。结仍可恢复原来的状态。否则否则否则否则PNPN结因过热而烧毁,这就是热击穿。结因过热而烧毁,这就是热击穿。结因过热而烧毁,这就是热击穿。结因过热而烧毁,这就是热击穿。第26页/共84页第二十七页,共84页。静态特性静态特性静态特性静态特性 主要是指其伏安特性主要是指其伏安特性主要是指其伏安特性主要是指其伏安特性 正向电压大到一定值(门槛正向电压大到一定值(门槛正向电压大到一定值(门槛正向电压大到一定值(门槛 电压电压电压电压UTO UTO),正向电
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子器件 课程 学习
限制150内