在電動機控制系統(tǒng)中,電力電子器件主要是作為功率開關(guān)使用,利用不同的控制技術(shù)與開關(guān)的配合,達到向電動機提供不同極性、不同電壓、不同頻率、不同相序的供電電壓的目的,以此控制電動機的起停、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。
電力電子器件按其特性可分為兩大分支:一是以晶閘管為代表的半控型器件;二是新型的品類繁多的全控型器件,如電力晶體管(gtr),可關(guān)斷晶閘管(gto),功率場效應(yīng)晶體管(功率mos—fet),絕緣柵極雙極晶體管(igbt)等。
由于半控型的晶閘管器件只能控制其開通,不能控制其關(guān)斷,因而在組成逆變電路時較為困難,存在著線路復(fù)雜、可靠性低的缺點。目前在直流電動機調(diào)速系統(tǒng)中尚有應(yīng)用,其它領(lǐng)域幾乎全部采用全控型器件。
全控型電力電子器件按其結(jié)構(gòu)與工作機理分為三大類型:雙極型、單極性和混合型。
雙極型器件是指器件內(nèi)部的電子和空穴兩種載流子同時參與導(dǎo)電的器件,常見的有g(shù)tr,gto等,這類器件的特點是容量大,但工作頻率較低,且有二次擊穿現(xiàn)象等弱點。
單極型器件是指器件內(nèi)只有一種載流子,即只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電的器件,其典型代表是功率mosfet,這種器件工作頻率高,無二次擊穿現(xiàn)象,但目前容量尚不如雙極型。
混合型器件是指雙極型與單極型器件的集成混合,兼?zhèn)淞硕叩膬?yōu)點,最具發(fā)展前景。igbt是其典型代表,此外還有多功能的智能功率集成電路等。