本书内容包括：晶闸管、可控整流、开关电路、保护电路、交流调压、

斩波、逆变等典型题例及练习题；功率晶闸管电路系统设计的基本知识、方

法步骤；IGBT电路的设计和应用；设计和制作晶闸管以及IGBT等装置的

常用资料。该书系配合大中专院校电力电子技术课程教学，便于学生加深理

解和灵活运用所学理论的一本教学参考书，可作为大中专院校、电大、函大、

职大等各类职业学校电工技术类专业师生进行课程设计、实验、实习和课后

练习的辅助教材，对于从事变流技术工作的工程技术人员也有较大的实用

价值。

目 录

前 言

第一章 电力半导体器件

练习题

第二章 基础练习

练习题

第三章 整流电路

练习题

第四章 触发电路

练习题

第五章 同步

练习题

第六章 斩波电路

练习题

第七章 交流调压

练习题

第八章 逆变电路

练习题

第九章 保护电路

练习题

第十章 小功率电力电子电路设计内容

及设计方案的确定

第十一章 主电路计算

第十二章 触发与驱动电路的参数选择

与校验

第十三章 直流调速控制系统的选择与

计算

第十四章 继电器—接触器控制电路电

器的选择与接线图的绘制

第十五章 电气控制装置的结构

设计

第十六章 设计举例

附录

附录A 变压器、电抗器、脉冲变压器

结构参数计算

附录B 集成触发器应用举例

附录C 变压器、导线参数表

附录D 直流电动机技术数据表

附录E 常用低压电器技术数据

附录F 常用小功率电力电子元器件技术

数据

附录G 介绍几种实验装置

参考文献

这种电容效应在大电流器件中10ns级开关时间的MOSFET是可能的，并且门极需要的

功率很小，以致能直接从CMOS或TTL集成电路逻辑驱动功率MOSFET。

与功率晶体管相比，MOSFET通态压降大于功率晶体管通态压降，因此，通态损耗比功

率晶体管大。功率MOSFET是一个电压控制的多数载流子器件，驱动功率可以忽略不计，而

且驱动电路简单，开关时间短，在高频时具有较高的效率，从而在低功率高频电路应用中，已

获得了牢固的立足点。

八、复合电力半导体器件

1.绝缘门极晶体管（IGBT）

功率MOS工艺中的新发展是绝缘门极晶体管（IGBT）或电导率可调整的场效应晶体管

（COMFET）。这种器件保留了

MOSFET的高输入阻抗并且又有和

功率晶体管相差不多的低的通态电

压降。然而，IGBT的关断时间却远大

于功率MOSFET。IGBT的内部结构

和图形符号如图1－13所示。当施加

正的门极—发射极电压时器件导通，

减小这个电压到零时器件关断。

从目前情况看，100V以下的阻

断电压，功率MOSFET有较低的导

通损耗，优于IGBT。在较高的阻断电

压时，MOSFET的通态电阻急剧增

长，详细计算表明，对于运行电压在

200V以上和开关频率在50kHz以下

的电动机的驱动应用IGBT占优势。

IGBT有功率MOSFET的高输

入阻抗和电压控制特性，但是在高集电极电流等级下门极关断能力降低。目前的发展状态是

IGBT还不能达到GTO的电压阻断能力。

2.MOS控制晶闸管（MCT）

MOS控制晶闸管的等效电路如图1－14a所示，实际上这种器件是由MOSFET和晶闸管

并联集成的。当门极电压超过阈值电压时，在分路电阻中电流流通并且接通晶闸管。器件的

内部结构如图1－14b所示。这种器件具有MOSFET的高输入阻抗，而且又有晶闸管的低导通

压降。

3.功率模块

为了增加经济性、可靠性和用户使用方便，1970年后半导体器件开始朝模块装配发展。

在这些集成化的功率模块中，两个或更多的半导体芯片被安装在一个公共的金属基板上。

芯片与基片之间的电绝缘是用氧化铍实现的，它在电气上是绝缘的，但是导热的，所以热量

被有效地从芯片传到金属基极上。密封的或玻璃钝化的硅片被用来改善长期电压阻断稳定性。

九、反向阻断四端晶闸管（SCS）

反向阻断四端晶闸管又称硅可控开关，即SCS。它是具有两个控制门极的PNPN四层半

导体器件，它的内部结构、等效电路和图形符号如图1－15所示。由图可知，它仅比一般晶闸

管多了一个门极G↓A，若在G↓A上加一适当的偏压，可使门极G↓K的灵敏度大为提高，也即可改

变器件的动作特性。

门极G↓A还可作为一个输出端子。由图1－15b可知，G↓K门极与一般晶闸管的门极功能相

同。而门极G↓A则有使SCS导通和关断两种功能，即给G↓A施加负脉冲电压，可使SCS导通，

反之，若施加正脉冲电压，又可使SCS关断。因此，在控制操作上，SCS比一般晶闸管要简

单、方便得多。

当在SCS的门极G↓A上施加负脉冲电压时，晶体管V↓1的基极与发射极间为正向偏压，所

以V↓1导通，产生I↓C1作为V↓2的基极电流，而使V↓2导通。互联电路内将产生很强的正反馈，V↓1、

V↓2两管迅速达到饱和状态，从而使SCS导通。通常由门极G↓A使SCS触发所需的门极电流比

门极G↓K触发时要大得多。