大功率电力电子装置常用的功率半导体开关器件有哪些

1、晶闸管（可控硅），它又有普通晶闸管、双向晶闸管属于半控型（控制导通、自然关断）电力电子器件，门极可关断晶闸管（GTO）属全控型电力电子器件。2、电力晶体管(GTR)，属于电流控制电流全控型电力电子器件。3、绝缘栅场效应管(PMOS)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。4、绝缘栅双极晶体管(IGBT)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。

概念，材料。

1、概念。半导体开关是利用激光脉冲触发光导半导体的固体开关，而金属按钮开关是一种利用现代电力电子技术控制开关管储存和关断时间的电源。

2、材料。半导体开关所采用的半导体材料多数是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。而金属开关通常由脉冲宽度调制(pwm)工作集成电路和mosfet等材料组成。

1.构成电力系统的各组成部件，包括各种一次设备元件、二次设备元件及各种控制元件等。一次设备有：发电机，变压器，输电线路，负荷；二次设备有：互感器，电缆，各种控制装置（继保，稳控，vqc等），电容器，电抗器，避雷器避雷针避雷线等。

2.断路器是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。 空气开关和断路器的用法与功能都是差不多的！只是一般空开用在负荷较小的场合，断路器一般用在负荷相对较大一点的场合！ 根据所采用灭弧介质的不同，断路器包括空气断路器（俗称空气开关）、真空断路器、SF6断路器、油断路器等。民用建筑电气设计由于电压多为220~380V，断路器灭弧介质为空气，故称空气开关或断路器都对。但对于电力系统来说，就要具体对待识别了。 断路器主要品种有： 塑壳断路器、漏电断路器、小型断路器、高分段小型断路器、高分段小型漏电断路器、小型漏电断路器、智能型万能式。参考资料：http://zhidao.baidu.com/question/42022284.html

3.FACTS：定义与要素元件

（1） FACTS定义

1988年美国EPRI（电力研究所）的N．G．Hin－gorani提出FACTS概念，指出如果能够通过电力半导体开关实现360°相位控制的话，电力系统的潮流控制便有可能，利用现有的电力传输系统可以输送更多的电力。并预言：“未来20 a，美国电力系统将变成与现在完全不同的形式”。自那以后，世界许多国家对电力电子器件在电力系统的应用展开了广泛的研究。

1995年IEEE与CIGRE（高电压大电力系统国际联合会，1921年成立于法国，属非政府、非盈利性国际协会）在共同发行的《FACTSOverview》（《FACTS综述》）中正式确定FACTS定义是：应用电力电子技术及其它静态控制器，增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。从这个定义知道，FACTS包含3层意义：

a．FACTS代表的是一种交流输电系统，不过它的柔韧性更好，有别于现有的交流输电系统；

b．FACTS结构基础是电力电子器件与其它（如电容器、电抗器之类）静态控制器件；

c．FACTS的目的，一是提高输电系统可控度；二是增强系统输电能力。

（2） FACTS要素元件

从定义可知FACTS要素元件分2大类。一类是以晶闸管为代表的电力电子器件，一类是以电容电感为主的静态补偿元件。

晶闸管SCR（Silicon Controlled Rectifier）称可控硅，是一种具有3个PN结的4层半导体器件。晶闸管用作开关电器是由于它独特的伏安特性。有关这方面知识读者可以参阅其它内容，本文只提2点：一是栅可断GTO（Gate Turn Off）晶闸管，与普通晶闸管相比，栅极可自主关断，使得采用GTO构成的自励式装置有更高的调控性能；二是电力电子器件能够用于高电压大电流网络，全在于自身的参数提高与技术成熟。为了便于读者对这方面有个大体的了解，表2列出2种日本东芝产的代表性产品技术参数。

（3） FACTS装置简介

根据FACTS定义可知，凡是采用了电力电子技术与静态控制元件以提高可控度和传输能力的设备都可以称为FACTS装置。现代高压直流输电以晶闸管阀为主组成的换流器，非同期地联络2个交流系统，如我国的葛——上（葛洲坝——上海）线，只能算作广义上的FACTS设施。而静止补偿器SVC（Static Var Compensator）简称静补，才是真正意义上的FACTS设备。本节以SVC为主介绍FACTS装置。参考资料：http://www.61970.com/data/2006/0203/article_5655.htm

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