在实际应用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。由于电力电子器件

所处理的电功率较大，因此普通的信息电子电路信号一般不能直接控制其导通或关断，需要一定的中间电路对这些信号进行适当放大，这就是所谓的电力电子器件驱动电路。

尽管电力电子器件通常工作在开关状态，但是其自身的功率损耗仍远大于信息电子器件，因而为了***不至于因损耗散发的热量导致器件温度过高而损坏，不仅在器件封装上比较讲究散热设计，而且在其工作时，一般都还需要安装散热器。

按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度不同，通常将电力电子器件分为以

下三种类型。

1通过控制信号可控制其导通，而不能控制其关断的电力电子器件被称为半控型器件，这类器件主要是指晶闸管(thyristor)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。

通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，与半控型器件相比，由于可以由控制信号控制其关断，因此又称其为自关断器件。

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UPS电源技术及应用

类器件品种很多，目前较常用的全控型器件有电力场效应管(Power MOSFEP0w mental oxide semiconductor effect transistor)和绝缘栅双极晶体管(IGB11五sulated gate bipolar transistor)。

3也有不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件，这类器件也就不需要驱动电路这就是电力二极管(power diode),电力二极管又被称为不可控功率器件。这种奋件只有两个端子，其基本特性与信息电子电路中的普通二极管一样，器件的导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

正如前文所提，电力电子器件是电力电子电路的基础，掌握好常用电力电子件的工作原理和正确使用方法是我们学好UPS的前提。本章将重点介绍UPS中要经常用到的电力电子器件--电力二极管、晶闸管、电力场效应管和绝缘栅双极晶体管的工作原理、基本袋性、主要参数以及选择与使用过程中应注意的问题。

将一块2-2(a)所示子(空穴) 区(扩散运接触面上形区，扩散运力，所以扩

2.1电力二极管

电力二极管自20世纪50年代初期就获得了应用，当时也被称为半导体整流器(SR--semiconductor rectifier),并开始逐步取代以前的汞弧整流器。

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此外，通过对整流部分的控制，按照对不同蓄电池的不同要求，自动完成对蓄电池的分阶段恒流充电。

自动显示所检测的数据信息，在设备运行异常或发生故障时，能够实时自动记录有关信息，并形成档案，供工程技术人员查阅。

按照技术说明书给出的指标，自动定期地进行自检，并形成自检记录文件。

6能够用程序控制UPS的启动或停止，实现无人值守。

具有交换信息功能，可随时向计算机输入信息或从计算机获取信息。

习题与思考题

力电

变换电子: 备的生的中电

1.简述UPS的定义与作用。2.简述UPS的分类。3.简述后备式UPS的工作原理。

4. 画出在线式UPS电路组成框图，简述其工作原理。5.简述互动式UPS的工作原理。

6. 简述UPS的主要输入和输出指标。7.简述UPS的遥控与遥信功能。

8. 简述UPS的发展趋势，并画出高频隔离UPS结构框图。

A-UPS电源??蓄电池

常用电力电子器件

UPS是现代电力电子技术的产物，是典型的电力电子设备之一，其本质依然是利用电力电子器件构成相应的拓扑电路，通过一定的控制策略，对输入交流或直流形式的电能进行变换和处理，从而为负载提供优质不间断交流电能的设备。一代电力电子器件决定一代电力电子技术，而一代电力电子技术决定着一代电力电子设备。因此，电力电子器件是UPS设备的基础，也可以说是UPS和其他电力电子装置的“CPU”。实践证明，由电力电子器件产生的故障往往对UPS是致命的，其可靠性往往决定了UPS设备的可靠性。

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了解和熟悉UPS 中电力电子器件的类别、特性、参数是我们掌握UPS工作原理的前提。

UPS中直接承担电能变换的电路称为主电路(power circuit)。电力电子器件是构成UPS主电路的功率开关器件。电力电子器件往往专指电力半导体器件，与普通半导体器件一样，目前电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。由于电力电子器件直接用于处理电能的主电路，因而同处理信息的电子器件相比，它一般具有如下的特征。

1电力电子器件所能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力是最重要的参数。其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，一般都远大于处理信息的电子器件。

因为处理的电功率较大，所以为了减小本身的损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态。导通时(通态)其阻抗较小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时(断态)其阻抗较大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定；就像普通晶体管的饱和与截止状态一样。