第一章晶閘管及其可控整流電路

1、安徽師范大學智能控制技術實驗室第一章第一章 晶閘管及其可控整流電路晶閘管及其可控整流電路安徽師范大學智能控制技術實驗室第一節(jié)第一節(jié) 半控器件半控器件晶閘管晶閘管安徽師范大學智能控制技術實驗室第三節(jié)第三節(jié) 半控器件半控器件晶閘管晶閘管引言引言 1956年美國貝爾實驗室發(fā)明了晶閘管。 1957年美國通用電氣公司開發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品。 1958年商業(yè)化。 開辟了電力電子技術迅速發(fā)展和廣泛應用的嶄新時代。 20世紀80年代以來，開始被全控型器件取代。能承受的電壓和電流容量最高，工作可靠，在大容量的場合具有重要地位。 晶閘管晶閘管（Thyristor）：晶體閘流管，可控硅整流器（Silicon Con

2、trolled RectifierSCR）安徽師范大學智能控制技術實驗室圖1-6 晶閘管的外形、結構和電氣圖形符號a) 外形 b) 結構 c) 電氣圖形符號一一. 晶閘管的結構與工作原理晶閘管的結構與工作原理四層三端器件。電路符號。外形有螺栓型和平板型兩種封裝。螺栓型封裝，通常螺栓是其陽極，能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便。平板型晶閘管可由兩個散熱器將其夾在中間。AAGGKKb )c )a )AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3安徽師范大學智能控制技術實驗室一一. 晶閘管的結構與工作原理晶閘管的結構與工作原理 常用晶閘管的結構螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結構安徽師范大學智能控制技術

3、實驗室一一. 晶閘管的結構與工作原理晶閘管的結構與工作原理式中1和2分別是晶體管V1和V2的共基極電流增益；ICBO1和ICBO2分別是V1和V2的共基極漏電流。由以上式可得 ：圖1-7 晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理a) 雙晶體管模型 b) 工作原理 按晶體管的工作原理晶體管的工作原理 ，討論SCR作為開關器件，如何形成高阻抗的阻斷工作狀態(tài)和呈低阻抗的導通工作狀態(tài)：111CBOAcIII222CBOKcIIIGAKIII21ccAIII（1-2）（1-1）（1-3）（1-4）)(121CBO2CBO1G2AIIII（1-5）安徽師范大學智能控制技術實驗室一一. 晶閘管的結構與工作原理晶閘管

4、的結構與工作原理 在低發(fā)射極電流下 是很小的，而當發(fā)射極電流建立起來之后， 迅速增大（圖1.5）。 阻斷狀態(tài)阻斷狀態(tài)：IG=0，1+2很小。流過晶閘管的漏電流稍大于兩個晶體管漏電流之和。 開通狀態(tài)開通狀態(tài)：注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致1+2趨近于1的話，流過晶閘管的電流IA，將趨近于無窮大，實現(xiàn)飽和導通。IA實際由外電路決定。安徽師范大學智能控制技術實驗室一一. 晶閘管的結構與工作原理晶閘管的結構與工作原理 陽極電壓升高至相當高的數(shù)值造成雪崩效應 陽極電壓上升率du/dt過高 結溫較高 光觸發(fā)光觸發(fā) 光觸發(fā)可以保證控制電路與主電路之間的良好絕緣而應用于高壓電力設備中，稱為光控晶閘管

5、光控晶閘管（Light Triggered ThyristorLTT）。只有門極觸發(fā)是最精確、迅速而可靠的控制手段只有門極觸發(fā)是最精確、迅速而可靠的控制手段。 其他幾種可能導通的情況其他幾種可能導通的情況：安徽師范大學智能控制技術實驗室二二. 晶閘管的基本特性晶閘管的基本特性 承受反向電壓時，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導通。 承受正向電壓時，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。 晶閘管一旦導通，門極就失去控制作用晶閘管一旦導通，門極就失去控制作用。 要使晶閘管關斷，只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下 。晶閘管正常工作時的特性總結如下：晶閘管正常工作時的特性總結如下：安

6、徽師范大學智能控制技術實驗室二二. 晶閘管的基本特性晶閘管的基本特性（1）正向特性 IG=0時，器件兩端施加正向電壓，只有很小的正向漏電流，為正向阻斷狀態(tài)。 正向電壓超過正向轉折電壓Ubo，則漏電流急劇增大，器件開通。 隨著門極電流幅值的增大，正向轉折電壓降低。晶閘管本身的壓降很小，在1V左右。正向導通雪崩擊穿O+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UFboUDSMUDRMURRMURSM1. 1. 靜態(tài)特性靜態(tài)特性圖1-8 晶閘管的伏安特性IG2IG1IG安徽師范大學智能控制技術實驗室二二. 晶閘管的基本特性晶閘管的基本特性 反向特性類似二極管的反向特性。 反向阻斷狀態(tài)時，只有極小的

7、反相漏電流流過。 當反向電壓達到反向擊穿電壓后，可能導致晶閘管發(fā)熱損壞。圖1-6 晶閘管的伏安特性IG2IG1IG正向導通雪崩擊穿O+UA-UA-IAIAIHIG2IG1IG=0UFboUDSMUDRMURRMURSM（2）反向特性反向特性安徽師范大學智能控制技術實驗室二二. 晶閘管的基本特性晶閘管的基本特性 門極特性 離散性大 廠家給出圖示特性范圍。 晶閘管三個電極的判斷極限高阻IgUgk極限低阻AKG負極AK數(shù)百略大G幾十幾百正極安徽師范大學智能控制技術實驗室三三. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù) 斷態(tài)重復峰值電壓斷態(tài)重復峰值電壓UDRM 在門極斷路而結溫為額定值時，允許重復加在器件上的

8、正向峰值電壓。 反向重復峰值電壓反向重復峰值電壓URRM 在門極斷路而結溫為額定值時，允許重復加在器件上的反向峰值電壓。 通態(tài)（峰值）電壓通態(tài)（峰值）電壓UT 晶閘管通以某一規(guī)定倍數(shù)的額定通態(tài)平均電流時的瞬態(tài)峰值電壓。通 常 取 晶 閘 管 的UDRM和URRM中較小的標值作為該器件的額定電壓額定電壓。選用時，一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓23倍。使用注意：使用注意：1. 電壓定額電壓定額安徽師范大學智能控制技術實驗室三三. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù)通態(tài)平均電流通態(tài)平均電流 IT(AV）在環(huán)境溫度為40C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結溫不超過額定結溫時所允許流過的最大工頻正

9、弦半波電流的平均值最大工頻正弦半波電流的平均值。標稱其額定電流的參數(shù)。使用時應按有效值相等的原則有效值相等的原則來選取晶閘管。維持電流維持電流 IH 使晶閘管維持導通所必需的最小電流。擎住電流擎住電流 IL 晶閘管剛從斷態(tài)轉入通態(tài)并移除觸發(fā)信號后， 能維持導通所需的最小電流。對同一晶閘管來說，通常對同一晶閘管來說，通常IL約為約為IH的的24倍倍。浪涌電流浪涌電流ITSM指由于電路異常情況引起的并使結溫超過額定結溫的不重復性最大正向過載電流 。2. . 電流定額電流定額安徽師范大學智能控制技術實驗室三三. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù)（1) 開通過程 延遲時間延遲時間td (0.51.5

10、s) 上升時間上升時間tr (0.53 s)開通時間開通時間tgt以上兩者之和， tgt=td+ tr100%90%10%uAKttO0tdtrtrrtgrURRMIRMiA（2) 關斷過程 反向阻斷恢復時間反向阻斷恢復時間trr 正向阻斷恢復時間正向阻斷恢復時間tgr 關斷時間關斷時間t tq以上兩者之和tq=trr+tgr 普通晶閘管的關斷時間約幾百微秒3. 動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)圖1-11 晶閘管的開通和關斷過程波形安徽師范大學智能控制技術實驗室三三. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù) 除開通時間tgt和關斷時間tq外，還有：斷態(tài)電壓臨界上升率斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt 指在額定結溫和門極開

11、路的情況下，不導致晶閘管從斷態(tài)到通 態(tài)轉換的外加電壓最大上升率。 電壓上升率過大，使充電電流足夠大，就會使晶閘管誤導通 。 通態(tài)電流臨界上升率通態(tài)電流臨界上升率di/dt 指在規(guī)定條件下，晶閘管能承受而無有害影響的最大通態(tài)電流上升率。 如果電流上升太快，可能造成局部過熱而使晶閘管損壞。3 3）動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)安徽師范大學智能控制技術實驗室第二節(jié) 整流電路引言整流電路的分類整流電路的分類： 按組成的器件可分為不可控不可控、半控半控、全控全控三種。 按電路結構可分為橋式電路橋式電路和零式電路零式電路。 按交流輸入相數(shù)分為單相電路單相電路和多相電路多相電路。按變壓器二次側電流的方向是單向或雙向，又分

12、為單拍電路單拍電路和雙拍電路雙拍電路。整流電路整流電路： 出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟?。安徽師范大學智能控制技術實驗室第二節(jié) 單相橋式可控整流電路安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路1. 帶電阻負載的工作情況帶電阻負載的工作情況a)u (i )pwtwtwt000i2udidb)c)d)dduVT1,4圖1-14 單相全控橋式帶電阻負載時的電路及波形工作原理及波形分析工作原理及波形分析 VT1和VT4組成一對橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖即導通，當u2過零時關斷。 VT2和VT3組成另一對橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導通，當u

13、2過零時關斷。電路結構電路結構單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路(Single Phase Bridge Contrelled Rectifier)安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路 數(shù)量關系數(shù)量關系ppwwp2cos19 . 02cos122)( dsin21222dUUttUU（1-8）a 角的移相范圍為180。 向負載輸出的平均電流值為： 流過晶閘管的電流平均值只有輸出直流平均值的一半，即：2cos145.0212ddVTRUII2cos19 . 02cos12222ddpRURURUI(1-9)pwtwtwt000i2udidb)c)d)dduVT1,4安徽

14、師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路 流過晶閘管的電流有效值： 變壓器二次測電流有效值I2與輸出直流電流I有效值相等： 由式（1-10）和式（1-11）得：不考慮變壓器的損耗時，要求變壓器的容量 S=U2I2。pppwwpp2sin212)(d)sin2(21222VTRUttRUI（1-11）pppwwpp2sin21)()sin2(12222RUtdtRUII（1-10）II21VT 表（1-3）pwtwtwt000i2udidb)c)d)dduVT1,4安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路2.帶阻感負載的工作情況帶阻感負載的工作情況 u2OwtOwtO

15、wtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4圖1-15 單相全控橋帶阻感負載時的電路及波形 假設電路已工作于穩(wěn)態(tài)，id的平均值不變。假設負載電感很大，負載電流id連續(xù)且波形近似為一水平線。 u2過零變負時，晶閘管VT1和VT4并不關斷。 至t=+ 時刻，晶閘管VT1和VT4關斷，VT2和VT3兩管導通。 VT2和VT3導通后，VT1和VT4承受反壓關斷，流過VT1和VT4的電流迅速轉移到VT2和VT3上，此過程稱換相換相，亦稱換流換流。安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路 數(shù)量關系數(shù)量關系ppwwpcos9 . 0co

16、s22)(dsin21222dUUttUU（1-14） 晶閘管移相范圍為90。 晶閘管導通角與a無關，均為180。電流的平均值和有效值： 變壓器二次側電流i2的波形為正負各180的矩形波，其相位由a角決定，有效值I2=Id。ddT21IIddT707. 021III 晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。22U2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 單相橋式半控整流電路電路結構電路結構 單相全控橋中，每個導電回路中有2個晶閘管，1個晶閘管可以用二極管代替，從而簡化整個電路。 如此即成為單

17、相橋式半控單相橋式半控整流電路整流電路（先不考慮VDR）。udOb)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdwtwtwtwtwtwtwtppiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR 圖1-19 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負載時的電路及波形電阻負載電阻負載 半控電路與全控電路在電阻負載時的工作情況相同。安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 單相橋式半控整流電路單相半控橋帶單相半控橋帶阻感負載阻感負載的情況的情況 圖1-19 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負載時的電路及波形 在u2正半周，u2經(jīng)VT1和VD4向負載供電。 u2過零變負時，因電感作用電流不再流經(jīng)變壓器二

18、次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流。 在u2負半周觸發(fā)角a時刻觸發(fā)VT3，VT3導通，u2經(jīng)VT3和VD2向負載供電。 u2過零變正時，VD4導通，VD2關斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零。Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdwtwtwtwtwtwtwtppiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 單相橋式半控整流電路續(xù)流二極管的作用續(xù)流二極管的作用 避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象。 若無續(xù)流二極管，則當a 突然增大至180或觸發(fā)脈沖丟失時，會發(fā)生一個晶閘管持續(xù)導通而兩個二極管輪流導通的情況，這使ud成為正弦半波，其平均值保持恒定，稱為失控失控。 有

19、續(xù)流二極管VDR時，續(xù)流過程由VDR完成，避免了失控的現(xiàn)象。 續(xù)流期間導電回路中只有一個管壓降，有利于降低損耗。安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 單相橋式半控整流電路單相橋式半控整流電路的另一種接法v 相當于把圖1-14a中的VT3和VT4換為二極管VD3和VD4，這樣可以省去續(xù)流二極管VDR，續(xù)流由VD3和VD4來實現(xiàn)。圖1-19 單相全控橋式帶電阻負載時的電路及波形安徽師范大學智能控制技術實驗室第三節(jié) 三相可控整流電路安徽師范大學智能控制技術實驗室第三節(jié) 三相可控整流電路引言v 交流測由三相電源供電。v 負載容量較大，或要求直流電壓脈動較小、容易濾波。v 主要講解三相半波可控整流電路和三

20、相橋式全控整流電路 。安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路 電路的特點： 變壓器二次側接成星形得到零線，而一次側接成三角形避免3次諧波流入電網(wǎng)。 三個晶閘管分別接入a、b、c三相電源，其陰極連接在一起共陰極接法 。圖1-20 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負載時的電路及a =0時的波形 1.電阻負載電阻負載自然換相點： 二極管換相時刻為自然換相點自然換相點，是各相晶閘管能觸發(fā)導通的最早時刻，將其作為計算各晶閘管觸發(fā)角a的起點，即a =0 。b)c)d)e)f)u2Riduaubuc =0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwt

21、安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路a =0 時的工作原理分析時的工作原理分析 變壓器二次側a相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量。 晶閘管的電壓波形，由3段組成。圖1-20 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負載時的電路及a =0時的波形 =30 的波形（的波形（圖1-21） 特點：負載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)。 30 的情況（的情況（圖1-22 ） 特點：負載電流斷續(xù)，晶閘管導通角小于120 。b)c)d)e)f)u2uaubuc =0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwt安徽師范大學智能控制

22、技術實驗室一. 三相半波可控整流電路pwwpppcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU（1-19）當a=0時，Ud最大，為 。2d0d17.1UUU)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dpppwwpppUttdUU(1-23)整流電壓平均值的計算整流電壓平均值的計算a30時，負載電流連續(xù)，有：a30時，負載電流斷續(xù)，晶閘管導通角減小，此時有：安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路 Ud/U2隨a變化的規(guī)律如圖2-15中的曲線1所示。03060901201500.40.81.21.17321/( )Ud/U2圖

23、2-15 三相半波可控整流電路Ud/U2隨a變化的關系1電阻負載 2電感負載 3電阻電感負載安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路 負載電流平均值為 晶閘管承受的最大反向電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即晶閘管陽極與陰極間的最大正向電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即RUIdd（1-20）222RM45.2632UUUU（圖1-21d）22UUFM（圖1-21d ）安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路1.阻感負載阻感負載圖1-24 三相半波可控整流電路，阻感負載時的電路及 =60時的波形 特點：阻感負載，L值很大，id波形基本平直。 a30時：整流電壓波形與電

24、阻負載時相同。 a30時（如a=60時的波形如圖2-16所示）。u2過零時，VT1不關斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，ud波形中出現(xiàn)負的部分。id波形有一定的脈動，但為簡化分析及定量計算，可將id近似為一條水平線。 阻感負載時的移相范圍為90。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtwtwt安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路數(shù)量關系數(shù)量關系 由于負載電流連續(xù)， Ud可由式（1-19）求出，即2d0d17. 1UUU Ud/U2與a成余弦關系，如圖2-15中的曲線2所示。如果負載中的電感量不是很大，Ud/U2與a的關系將介于曲線1和2之間，曲線3

25、給出了這種情況的一個例子。03060901201500.40.81.21.17321/( )Ud/U2圖2-15 三相半波可控整流電路Ud/U2隨a變化的關系1電阻負載 2電感負載 3電阻電感負載安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 三相半波可控整流電路 變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為 晶閘管的額定電流為 晶閘管最大正、反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值 三相半波的主要缺點在于其變壓器二次電流中含有直流分量，為此其應用較少。ddVT2577. 031IIII（1-24）dVTVT(AV)368. 057. 1III（-）2RMFM45. 2UUU（-）安徽師范大學智能控制技術實驗室二.

26、三相橋式全控整流電路三相橋是應用最為廣泛的整流電路圖1-25 三相橋式全控整流電路原理圖導通順序： VT1VT2 VT3 VT4 VT5VT6共陰極組共陰極組陰極連接在一起的3個晶閘管（VT1，VT3，VT5）共陽極組共陽極組陽極連接在一起的3個晶閘管（VT4，VT6，VT2）安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路1.帶電阻負載時的工作情況帶電阻負載時的工作情況當a60 時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù) 波形圖： a =0 （圖126 ） a =30 （圖127b） a =60 （圖127c）當a60 時，ud波形每60中有一段為零，ud波

27、形不能出現(xiàn)負值 波形圖： a =90 （ 圖127d）帶電阻負載時三相橋式全控整流電路a角的移相范圍是120安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路晶閘管及輸出整流電壓的情況如表21所示時 段IIIIIIIVVVI共陰極組中導通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb 請參照圖126安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路（2）對觸發(fā)脈沖的要求： 按VT1-VT2-VT3-VT4

28、-VT5-VT6的順序，相位依次差60。 共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120，共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120。 同一相的上下兩個橋臂，即VT1與與VT4，VT3與與VT6，VT5與與VT2，脈沖相差180。 三相橋式全控整流電路的特點特點（1）2管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各1，且不能為同1相器件。安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路（3）ud一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。（4）需保證同時導通的2個晶閘管均有脈沖 可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā) 一種是雙脈沖觸發(fā)（常用） (5）晶閘管承受的電壓波

29、形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關系也相同。 三相橋式全控整流電路的特點特點安徽師范大學智能控制技術實驗室a60 時時（a =0 圖126；a =30 圖127b） ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負載時十分相似。 各晶閘管的通斷情況 輸出整流電壓ud波形 晶閘管承受的電壓波形二. 三相橋式全控整流電路2. 阻感負載時的工作情況阻感負載時的工作情況主要包括a 60 時（時（ a =90圖129） 阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同。 電阻負載時，ud波形不會出現(xiàn)負的部分。 阻感負載時，ud波形會出現(xiàn)負的部分。帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90 。 區(qū)別在于：

30、得到的負載電流id波形不同。 當電感足夠大的時候， id的波形可近似為一條水平線。安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路3. 定量分析定量分析當整流輸出電壓連續(xù)時（即帶阻感負載時，或帶電阻負載a60 時）的平均值為： 帶電阻負載且a 60時，整流電壓平均值為：輸出電流平均值為 ：Id=Ud /Rwwpppcos34.2)(sin63123232dUttdUU（1-25）)3cos(134.2)(sin63232dpwwpppUttdUU（1-27）安徽師范大學智能控制技術實驗室二. 三相橋式全控整流電路 當整流變壓器采用星形接法，帶阻感負載時，變壓器二次側電流波形如圖2-23

31、中所示，其有效值為：ddddIIIII816.03232)(3221222ppp（1-29）晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時一致。接反電勢阻感負載時，在負載電流連續(xù)的情況下，電路工作情況與電感性負載時相似，電路中各處電壓、電流波形均相同。僅在計算Id時有所不同，接反電勢阻感負載時的Id為：REUIdd（1-）式中R和E分別為負載中的電阻值和反電動勢的值。安徽師范大學智能控制技術實驗室第四節(jié) 反電勢負載的特點晶閘管整流電路反電勢負載時的工作狀態(tài)當電源電壓小于反電勢E，則SCR反偏關斷不導通角： 計算： =（90度輸出電壓最大、導通角最?。┘尤隠則系統(tǒng)導電角增加反電勢負載的特點導電角下降輸

32、出平均電壓上升負載回路加電感可使導電角增加安徽師范大學智能控制技術實驗室第四節(jié) 反電勢負載的特點1. 帶反電動勢負載時的工作情況圖1-31 單相橋式全控整流電路接反電動勢電阻負載時的電路及波形 在|u2|E時，才有晶閘管承 受正電壓，有導通的可能。在a 角相同時，整流輸出電壓比電阻負載時大。導通之后， ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使得 晶閘管關斷，此后ud=E 。REuidd與電阻負載時相比，晶閘管提前了電角度停止導電， 稱為停止導電角，212sinUE（1-31）b)idOEudwtIdOwtq安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路 當 時，觸發(fā)脈沖到來

33、時，晶閘管承受負電壓，不可能導通。圖1-31 單相橋式全控整流電路接反電動勢電阻電阻負載時的波形 電流斷續(xù)電流斷續(xù) 觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當w wt= 時刻有晶閘管開始承受正電壓時，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣，相當于觸發(fā)角被推遲為 。 如圖1-31所示id波形所示：電流連電流連續(xù)續(xù)ub)idOEdwtIdOwtq安徽師范大學智能控制技術實驗室一. 單相橋式全控整流電路負載為直流電動機時，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動機 的機械特性將很軟 。為了克服此缺點，一般在主電路中直流輸出側串聯(lián)一個平波電抗器。 這時整流電壓ud的波形和負載電流id的波形與阻感負載電流連續(xù)時的波形相同，ud的計算公式也一樣。 為

34、保證電流連續(xù)所需的電感量L可由下式求出：dmin23dmin21087.222IUIULpw（1-）圖1-32 單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況twwOud0Eidtpq = p安徽師范大學智能控制技術實驗室1 本章小結 可控整流電路，重點掌握：電力電子電路作為分段線性電路進行分析的基本思想、單相全控橋式整流電路和三相全控橋式整流電路的原理分析與計算、各種負載對整流電路工作情況的影響；安徽師范大學智能控制技術實驗室 1小結小結思考題思考題SCR結構，工作原理（通斷條件）結構，工作原理（通斷條件）特性與參數(shù)特性與參數(shù)U，I。電路電路 單相（半波，橋式）單相（半波，橋式） 三相（半波（零式），橋式）三相（半波（零式），橋式） 主電路形式必須清楚（半控電路自學）主電路形式必須清楚（半控電路自學）以以R負載為例分析工作原理，作在各種負載為例分析工作原理，作在各種，角時角時L負載的特點負載的特點 1）加上）加上L，負載端出現(xiàn)負電壓，換流（斷流，后導通，負載端出現(xiàn)負電壓，換流（斷流，后導通 器件將其關斷）器件將其關斷） 2）反電勢負載的特點。）反電勢負載的特點?；靖拍睿夯靖拍睿?自然換流點（二極管整流電路中，剛開始導電的角度）自然換流點（二極管整流電路中，剛開始導電的角度） 觸發(fā)延遲角觸發(fā)延遲角 移相范圍移相