電子技術(shù)基礎第五版第七章課件

1、第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路7-1 晶閘管晶閘管7-2 晶閘管整流電路晶閘管整流電路7-4 晶閘管的選擇和保護晶閘管的選擇和保護7-5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路7-8 晶閘管的其他應用電路晶閘管的其他應用電路 7-3 負載類型對晶閘管整流的影響負載類型對晶閘管整流的影響7-6 有源逆變電路有源逆變電路7-7 無源逆變電路無源逆變電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路1.掌握晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號及作用。2.熟悉晶閘管導通和關(guān)斷的條件。3.理解晶閘管的可控的單向?qū)щ娦浴?.熟悉晶閘管的主要參數(shù)。5.掌握用萬用表對晶閘管的簡單測試方法。6.了解快速晶閘管、

2、可逆晶閘管和雙向晶閘管及其圖形符號。7-1 晶閘管晶閘管第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路一、晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號一、晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號PPNNA陽極陽極K陰極陰極G門極門極AKG晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管的符號晶閘管的符號第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路晶閘管的導電特點： （1）晶閘管具有單向?qū)щ娞匦浴＃?）晶閘管的導通是通過門極控制的。晶閘管導通的條件： （1）陽極與陰極間加正向電壓。（2）門極與陰極間加正向電壓，這個電壓稱為觸發(fā)電壓。（以上兩個條件，必須同時滿足，晶閘管才能導通）導通后的晶閘管關(guān)斷的條件： （1）降低陽極與陰極間的電壓，使通過晶閘管的電

3、流小于維持電流IH。（2）陽極與陰極間的電壓減小為零。（3）將陽極與陰極間加反向電壓。（只要具備其中一個條件就可使導通的晶閘管關(guān)斷） 二、晶閘管的工作特性二、晶閘管的工作特性第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（1）晶閘管一旦觸發(fā)導通，就能維持導通狀態(tài)，門極失去控制作用。要使導通的晶閘管關(guān)斷，必須減小陽極電流到維持電流IH以下。小結(jié)： （2）晶闡管具有“可控”的單向?qū)щ娞匦?，所以晶閘管又稱單向可控硅?！翱煽亍庇袃蓪雍x：一是晶閘管的導通是受門極控制的；二是導通的晶閘管關(guān)斷是受陽極與陰極間電壓控制的。 由于門極所需的電壓、電流比較低（電路只有幾十至幾百毫安），而陽極A與陰極K可承受

4、很大的電壓，通過很大的電流（電流可大到幾百安培以上），因此，晶闡管可實現(xiàn)弱電對強電的控制。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路三、晶閘管的主要參數(shù)三、晶閘管的主要參數(shù)斷態(tài)重復峰值電壓UDRM結(jié)溫為額定值，門極斷開，允許重復加在晶閘管A與K間的正向峰值電壓反向重復峰值電壓URRM結(jié)溫為額定值，門極斷開，允許重復加在晶閘管A與K間的反向峰值電壓通態(tài)平均電流IT（AV）在規(guī)定的環(huán)境溫度和散熱條件下，結(jié)溫為額定值，允許通過的工頻正弦半波電流的平均值通態(tài)平均電壓UT（AV）結(jié)溫穩(wěn)定，通過的工頻正弦半波額定的平均電流，晶閘管導通時，A與K間的電壓平均值，習慣上稱為導通時的管壓降維持電流IH在

5、規(guī)定的環(huán)境溫度下，門極斷路時，維持晶閘管導通所必須的最小電流晶閘管由通到斷的臨界電流第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 晶閘管在正向工作時，可能處于導通狀態(tài)，也可能處于阻斷狀態(tài)。晶閘管的參數(shù)中，斷態(tài)和通態(tài)都是為了區(qū)分正向的兩種不同狀態(tài)，因此，“正向”二字可省去。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路四、晶閘管的型號四、晶閘管的型號第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路五、晶閘管的簡單測試五、晶閘管的簡單測試第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路五、晶閘管的簡單測試五、晶閘管的簡單測試第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 晶閘管門

6、極G與陰極K之間有一個PN結(jié)，類似一只二極管，具有單向?qū)щ娦?，而陽極A與門極G之間有兩個PN結(jié)，陽極A與陰極K之間有三個PN結(jié)，因這些PN結(jié)是反串在一起的，正、反向電阻均很大。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路1.熟練掌握單相可控整流電路的工作原理，并繪制不同控制角下的輸出電壓和電流波形，會計算輸出電壓、電流，會選擇晶閘管與整流二極管。2.會分析三相可控整流電路電阻性負載時的工作原理，會繪制不同控制角輸出電壓的波形，并能計算可控整流電路輸出電壓、電流。7-2 晶閘管整流電路晶閘管整流電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路1

7、. 單相半波可控整流電路R RL L單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路0 0u ug g0 0u uL L22t t1 1t t2 2u u2 2+ +u u2 2+ +- - -u uL L+ +- -i iL L（1）電路組成及工作原理t t1 1t t1 1t t2 2t t2 2u u1 1u u2 2第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路0 0u ug g0 0u uL L22t t1 1t t2 2t t1 1t t1 1t t2 2t t2 2控制角從晶閘管開始承受正向電壓到被觸發(fā)導通所對應的電角度。導通角晶閘管實際導通的角度。+=改變的大小，即可改變輸出電壓u

8、L的波形。越大，越小。把控制角的變化范圍稱為移相范圍。單相半波可控整流電路的移相范圍為：0。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（2）主要參數(shù)計算輸出電壓的平均值負載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓2cos1245. 0UULLLLRUI LTII 22UURM（3）電路特點優(yōu)點：電路簡單，調(diào)整方便缺點：輸出電壓脈動大，設備利用率低第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路【例】單相半波可控整流電路中，變壓器二次側(cè)電壓U2=120V，當控制角分別為0o、90o、120o、180o時，負載上的平均電壓分別是多少？V5420cos112045. 0LU解：=

9、0o時=90o時V27290cos112045. 0LU=120o時V5 .132120cos112045. 0LU=180o時V02180cos112045. 0LU改變控制角的大小可改變輸出電壓的高低，移相范圍為：0o180o第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路2. 單相半控橋式整流電路（1）電路組成及工作原理V V3 3V V4 4V V2 2V V1 1R RL Lu u2 2正半周正半周單相整流電路單相整流電路tt 時時V1V1、V4V4正向阻斷，正向阻斷，V2V2、V3V3反向阻斷反向阻斷u uL L=0=0tt= =時時V1V1、V4V4導通，導通，V2V2、V3V

10、3反向阻斷反向阻斷u uL L= =u u2 2tt= =時時V1V1、V4V4關(guān)斷關(guān)斷u uL L=0=0+ +- -+ +- -u uL L+ +- -i iL L單相橋式可控整流電路的單相橋式可控整流電路的移相范圍移相范圍為：為：0 0第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路單相可控整流電路單相可控整流電路 to 2 3 u2 to 2 3 uL to 2 3 ug負半周負半周t時時V2、V3反向阻斷，反向阻斷，V1、V4正向阻斷正向阻斷uL=0t=時時V2、V3反向阻斷，反向阻斷，V1、V4導通導通uL=u2t=時時V1、V4關(guān)斷關(guān)斷uL=0第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶

11、閘管及其應用電路（2）主要參數(shù)計算輸出電壓的平均值負載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓2cos129 . 0UULLLLRUI LTII2122UURM（3）電路特點優(yōu)點：輸出電壓脈動小，設備利用率高缺點：元件多第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路【例】一單相橋式可控整流電路，輸入電壓U2=220V，RL=5，要求輸出電壓的范圍為0150V，試求輸出的最大電流ILM和晶閘管的導通角范圍？解：輸出最大平均電流305150LLMLMRUI當輸出電壓為150V時51. 012209 . 0150219 . 02cos2UUL查表得60o12060180晶閘管的導通角的

12、范圍為1200第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路V3V4V2V1RLu2V5用一只晶閘管的單相橋式可控整流電路V5在電路中不承受反向電壓，只要給晶閘管加上觸發(fā)信號，晶閘管即能導通，作用相當于接在負載電路中的一只開關(guān)。注意：1. 整流電路之后不能接濾波電容2. 晶閘管應選維持電流較大的管子特點：第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 晶閘管前不能接濾波電容C，否則當電源電壓過零時，會影響晶閘管的關(guān)斷。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路1. 三相半波可控整流電路（1）電路組成及工作原理TRLL1L2L3UV1V2V

13、3VW三相半波整流電路三相半波可控整流電路uLiL各晶閘管控制角的起點均為各自的自然換相點當控制角為時+-uLt0ugVUW第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路=0時，工作波形 =120uLt0ug=1200=1200=1200VUW輸出波形連續(xù)第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路=60時，工作波形 =90 120uLt0ug600600600VUW輸出波形不連續(xù)第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路=90時，工作波形120 =60uLt0ug900900900VUW第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路小結(jié):（1）改變觸發(fā)脈沖的時間，就能改

14、變整流電路輸出電壓uL的大小：當0時，輸出波形同三相半波整流電路，輸出電壓最大，增大，輸出電壓減小，150時，uL=0。（2）當30時，uL波形連續(xù)，（3）任一相對應晶閘管導通期間，其他晶閘管承受相應的線電壓。晶閘管關(guān)斷點均在下一個晶閘管被觸發(fā)導通時；當30時，uL波形斷續(xù)，晶閘管關(guān)斷點均在各自相電壓過=120零處，120移相范圍是0150第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（2）主要參數(shù)計算輸出電壓的平均值負載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓cos17. 12UULLLLRUI LTII312245. 232UUURM（3）電路特點優(yōu)點：較單相整流輸出電壓大小

15、增大，脈動性減小，電源平衡性較好。缺點：如直接接電網(wǎng)，會造成電網(wǎng)損耗；如由變壓器供電，鐵芯易發(fā)生直流磁化，使變壓器效率降低。時300時15030)6cos(1 675. 02UUL第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路2. 三相半控橋式整流電路三相橋式整流電路三相橋式整流電路L1L2L3TRLV1V2V3UVWV4V5V6iL（1）電路組成及工作原理自然換相點為各晶閘管控制角的起點當控制角為時-三相半控橋式整流電路三相半控橋式整流電路ug0tuL+第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路ug0t=0時，工作波形輸出波形同三相橋式整流電路=120第七章第七章 晶閘管及其應用

16、電路晶閘管及其應用電路ug0t600=60時，工作波形600600=120060輸出波形連續(xù)第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路ug0t=90時，工作波形900900900120=9060180輸出波形不連續(xù)第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路小結(jié):（1）改變觸發(fā)脈沖的時間，就能改變整流電路輸出電壓uL的大?。寒?時，輸出波形同三相橋式整流電路，輸出電壓最大；增大，輸出電壓減小，180時，uL=0。60時，波形斷續(xù)，（3）任一相對應晶閘管和二極管導通期間，其他晶閘管和二極管（2）當60時，波形連續(xù)，=120E時，加觸發(fā)信號，晶閘管才能導通反電動勢負載單相半控橋式整流

17、電路0uL0ugE0iL當電源電壓等于E時，晶閘管關(guān)斷晶閘管導通角變小了，輸出電流幅值增大反電動勢負載的影響：采取的措施：在負載回路上串聯(lián)平波電感器，然后在其兩端再并一個續(xù)流二極管第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路1.對不同的單相可控整流電路，能選擇與之適應的晶閘管。2.了解晶閘管的過壓和過流保護電路。7-4 晶閘管的選擇和保護晶閘管的選擇和保護第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路一、晶閘管的選擇一、晶閘管的選擇1. 電壓等級的選擇RMRMM)25 . 1 (UU2. 電流等級的選擇t(AV)T(AV)25 . 1 (II第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其

18、應用電路【例】負載為純電阻性的單相半控橋式整流電路，輸出直流電流電壓為UL=060V，直流電流為010A，試計算晶閘管反向峰值電壓URM與It（AV），并選擇合適的晶閘管。解：由2cos19 . 02LUU設輸出電壓最大（60V）時的控制角 則 0V679 . 0609 . 0L2UU考慮到整流器件上壓降等因素，U2取值比計算值高10%，故取V75%)101 (672U晶閘管承受的反向峰值電壓V10575414. 122RMUU晶閘管應取的反向峰值電壓V)2105 .157()25 . 1 (RMRMMUU第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路通過晶閘管的最大平均電流A521Lt(

19、AV)II晶閘管應取的通態(tài)平均電流A)105 . 7()25 . 1 (t(AV)T(AV)II可選用通態(tài)平均電流為10A，額定電壓為200V的KP102晶閘管。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路【例】 一只接有續(xù)流二極管的單相半控橋式整流電路，RL=5，輸入電壓U2=220V，晶閘管控制角=60。 試計算（1）晶閘管承受的反向峰值電壓；（2）通過晶閘管的實際工作電流，并選擇合適的管型。解：（1）晶閘管承受的反向峰值電壓V310220414. 122RMUU晶閘管應取的反向峰值電壓V)620465()25 . 1 (RMRRMUU第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電

20、路（2）通過晶閘管的實際工作電流輸出的直流電壓V5 .148260cos12209 . 02cos19 . 02LUU通過負載的平均電流A3055 .148LLLRUI導通角323通過晶閘管的實際平均電流A10302322Lt(AV)II晶閘管應取的通態(tài)平均電流A)2015()25 . 1 (t(AV)T(AV)II應選取通態(tài)平均電流為20A、額定電壓為600V的KP206晶閘管兩只。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路二、晶閘管的保護二、晶閘管的保護 普通晶閘管承受過壓過流的能力很差，在使用中，除了需有充分的的余地外，還要采取一定的保護措施。1.過電壓保護由于晶閘管電路中含有電

21、感元件（如變壓器、電抗線圈等）變壓器一次側(cè)拉閘整流裝置直流側(cè)切斷開關(guān)晶閘管由導通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟入姼芯€圈上都會產(chǎn)生很高的電動勢，使晶閘管承受很高的電壓（過電壓）。（1）產(chǎn)生過電壓的原因及后果原因：后果：過電壓即使作用時間很短，也可使晶閘管誤導通，甚至被擊穿損壞。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（2）過壓保護的方法1）阻容吸收電路RLRLRL交流側(cè)保護直流側(cè)保護直接保護第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路第六章第六章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路2）壓敏電阻保護RUL1L2L3RURUL1L2L3單相電路中的接法三相電路中的Y形接法三相電路中的形接法 壓敏感電

22、阻是一種非線性電阻，它具有正反向相同的很陡的電壓電流特性。正常工作時，壓敏電阻沒有擊穿，通過很小的電流；當有電壓超過其額定電壓時，可通過高達數(shù)千安的放電電流，之后又恢復正常。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路2. 過電流保護（1）過流產(chǎn)生的原因及后果原因： 負載過載短路其他晶閘管擊穿觸發(fā)電路使晶閘管誤觸發(fā)后果：晶閘管的熱容量較小，當發(fā)生過電流時，溫度升高，若超過允許值，晶閘管會損壞。（2）過流保護的作用 一旦有過電流產(chǎn)生威脅晶閘管時，能在允許時間內(nèi)快速地將過電流切斷，以防晶閘管損壞。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（3）保護方法FUFUFUFURLFURLFU

23、RLFU交流側(cè)保護直流側(cè)保護直接保護采用快速熔斷器進行保護第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 快速熔斷器熔斷時間比普通熔斷器短，所以實際使用時，切不可用普通熔斷器來代替快速熔斷器。否則，一旦發(fā)生過流，普通熔斷器還未來得及熔斷，晶閘管就已經(jīng)燒毀了。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路1.掌握單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、符號及作用。2.熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各環(huán)節(jié)的組成、工作原理、工作點波形的形成、電路的特點等。7-5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路觸發(fā)電路：為晶閘管提供觸發(fā)信號的電路對觸發(fā)電路的要求：與主電路同步能平穩(wěn)移相，

24、且有足夠的移相范圍脈沖前沿陡，且有足夠的幅值與脈寬穩(wěn)定性與抗擾性能好觸發(fā)電路的分類：單結(jié)晶體管觸發(fā)電路和集成觸發(fā)電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路一、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路一、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路1. 單結(jié)晶體管（1）單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、符號EB1B2V一個PN結(jié)三個電極：單結(jié)晶體管一個發(fā)射極，兩個基極雙基極二極管結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)符號符號EB2B1ARB2RB1VD等效電路等效電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（2 2）單結(jié)晶體管的伏安特性曲線）單結(jié)晶體管的伏安特性曲線E EB B2 2B B1 1A AR RB2B2R RB1B1V VD DU UE EU UBBBB

25、+ + +- - -V VP PI IV VI IP PU UV VU UP P截止區(qū)截止區(qū) 負阻區(qū)負阻區(qū) 飽和區(qū)飽和區(qū)u uE Ei iE E0 0BBBBBBBBBBBBAUURRURRRU1211分壓比，其值一般為分壓比，其值一般為0.30.90.30.9當UEUA時，PN結(jié)反向截止，單結(jié)晶體管截止當UEUA時，PN結(jié)正向?qū)?，IE顯著增加，RB1迅速減小，UE下降負阻特性DBBPUUU管子由截止區(qū)進入負阻區(qū)的臨界點峰點，用P表示 峰點電壓：峰點電壓：峰點電流：峰點電流：I IP P當UE下降至谷點時，谷點電壓為UV，谷點電流為IV過了V點后，管子又恢復正向特性。隨IE增大，UE略有增大

26、飽和區(qū)U UP P是管子由截止轉(zhuǎn)導是管子由截止轉(zhuǎn)導通的臨界點通的臨界點工作區(qū)工作區(qū)U UV V是維持管子導通的是維持管子導通的臨界點最小發(fā)射極臨界點最小發(fā)射極電壓電壓第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路單結(jié)晶體管的工作特點： 當發(fā)射極電壓等于峰點電壓UP時，單結(jié)晶體管導通。導通后，發(fā)射極電壓UE減小，當發(fā)射極電壓減小到谷點電壓UV時，管子又由導通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂?。單結(jié)晶體管的型號： BT31、BT33、BT35等。其中，B半導體，T特種管，33個電極，第四個數(shù)字耗散功率，分別為100mW、300mW、500mW。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（3）單結(jié)晶體管管腳的辨

27、別第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路2. 單結(jié)晶體管振蕩電路U UBBBBC CR RE ER RP PR R2 2R R1 1E EB B2 2B B1 1V V單結(jié)晶體管振蕩電路單結(jié)晶體管振蕩電路t tu uR1R10 0充電充電充電充電充電充電放電放電放電放電放電放電t tu uE E0 0U UP PU UV V+ +- - 接通電源后，UBB經(jīng)RP、RE給電容C充電，uC按指數(shù)規(guī)律增大，當uC=UP時，單結(jié)晶體管導通，RB1迅速減小，電容通過RB1、R1迅速放電，在R1上形成脈沖波形。當uC=UV時，單結(jié)晶體管截止，放電結(jié)束，輸出電壓降為0值，完成一次振蕩。電源再次對

28、電容充電，并重復上述過程。充充電電放放電電u uR1R1+ +- -第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 改變RP的阻值（或電容C的大小），可改變電容充電的快慢，使輸出脈沖提前或移后，從而控制晶閘管觸發(fā)導通的時刻。RC 越大，觸發(fā)脈沖后移，控制角增大，反之控制角減小。 利用單結(jié)晶體管的負阻特性和RC的充放電特性，組成頻率可調(diào)的振蕩電路。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路3. 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路u u1 1V V7 7V V8 8V V9 9V V1 10 0R RL Lu uL L+ +- -E EB B1 1B B2 2R R4 4R R1 1R RE ER R

29、P PC CV V5 5V V1 1V V2 2V V3 3V V4 4R R3 3u u2 2O OA AB B 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路t t0 0u uA At t0 0u uB Bt t0 0u uE EU UP PU UV Vt t0 0u uG G第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 由于每半個周期內(nèi)，第一個脈沖可使晶閘管觸發(fā)導通，后面的脈沖信號均不起作用。改變電容的充放電時間常數(shù)，可實現(xiàn)脈沖的移相。 如：增大RP或C，使=（RP+RE）C增大，充電時間變長，即達到UP的時間就慢，第一脈沖輸出的時間越晚；反之，第一脈沖輸出時間越提前。 在實際工作中，通過改變RP的大小，可改

30、變控制角的大小。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路4. 實際應用電路T TV V1 1V V2 2R R6 6V V3 3V V4 4V V5 5R R4 4R R3 3R R2 2R R5 5R R1 1u uk kC CV V6 6u u1 1u u2 2自動控制的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路改變改變u uk k的大小的大小可改變控制角可改變控制角的大小的大小V V3 3相當于一個可變相當于一個可變電阻，改變它的大電阻，改變它的大小可改變控制角小可改變控制角的大小的大小V V5 5起續(xù)流作用起續(xù)流作用V V6 6保證只輸保證只輸出正半周信出正半周信號號第七章第七章 晶閘管及其應用電路

31、晶閘管及其應用電路二、集成觸發(fā)器二、集成觸發(fā)器KJ004KJ004集成觸發(fā)器的應用電路集成觸發(fā)器的應用電路集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器單相半波可控單相半波可控整流電路整流電路為為V1管提供觸管提供觸發(fā)信號發(fā)信號為為V2管提供觸管提供觸發(fā)信號發(fā)信號改變改變RP可調(diào)整控可調(diào)整控制角制角的大小的大小第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路1.理解有源逆變的工作原理。2.掌握有源逆變的條件。3.理解逆變角和逆變失敗，了解最小逆變角。7-6 有源逆變電路有源逆變電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路一、直流發(fā)電機電動機系統(tǒng)的功率傳遞一、直流發(fā)電機電動機系統(tǒng)的功率傳遞直流發(fā)電機、電動機之

32、間的能量轉(zhuǎn)換第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路二、有源逆變電路的工作原理二、有源逆變電路的工作原理三相半波整流電路整流與逆變a)整流電路b)逆變電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路()重物提升，整流電路工作在整流狀態(tài)()重物下放，整流電路工作在逆變狀態(tài) 由于晶閘管的單向?qū)щ娦裕孀儠rId方向未變，電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向也未變，當重物下降時，電磁抱閘通電松開，電動機在下降重物的帶動下反轉(zhuǎn)并逐漸加速，產(chǎn)生的電動勢也逐漸增加，可調(diào)節(jié)到大于90，當EMUd時有Id流過，電動機產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，當制動轉(zhuǎn)矩增大到與重物產(chǎn)生的機械轉(zhuǎn)矩相等時，重物保持勻速下降，在90180之間調(diào)節(jié)

33、值，就可方便地改變重物勻速下降的速度。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路三、實現(xiàn)有源逆變的條件三、實現(xiàn)有源逆變的條件通過以上分析，可以發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)有源逆變必須同時滿足兩個條件：. 要有直流電動勢，如直流電機的電樞電勢或蓄電池等，其極性和晶閘管的導通方向一致，其值大于Ud，才能提供逆變能量。. 晶閘管的控制角90，使Ud，才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓突仉娋W(wǎng)。以上兩個條件，缺一不可。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路（1）對于半控橋式晶閘管電路或直流側(cè)并接有續(xù)流二極管的電路，由于整流電壓Ud不可能為負值，所以不能實現(xiàn)有源逆變。要實現(xiàn)逆變，只能采用晶閘管全控電路。（2

34、）為了保證電路回路電流的連續(xù)性，逆變電路中一定要串聯(lián)大電抗。第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路四、逆變角四、逆變角 通過以上分析得知，同樣的整流電路既可工作在整流狀態(tài)，又可工作在逆變狀態(tài)，這兩種工作狀態(tài)的區(qū)別僅僅是控制角的不同，當090時，電路工作在整流狀態(tài)，當90180時，電路工作在逆變狀態(tài)，這兩種狀態(tài)的直流輸出電壓都是UdUdocos。逆變角 的表示方法a)三相b)單相第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路五、三相橋式有源逆變電路五、三相橋式有源逆變電路 三相橋式整流電路用作有源逆變時，就成了三相橋式有源逆變電路。三相橋式有源逆變電路的工作和三相橋式整流電路一樣

35、，要求每隔60依次觸發(fā)晶閘管，當電流連續(xù)時，每個晶閘管導通120，觸發(fā)脈沖是雙窄脈沖或?qū)捗}沖。 直流輸出電壓為第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路六、逆變失敗原因和最小逆變角六、逆變失敗原因和最小逆變角 逆變電路運行時，一旦發(fā)生換相失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管形成短路，或者使交流電源和直流電動勢變成順向串聯(lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，超過一定的時限就會形成極大的短路電流，這種情況稱為逆變失敗，或稱為逆變顛覆。造成逆變失敗的原因很多，主要有下列幾種情況。.觸發(fā)電路工作不可靠.晶閘管發(fā)生故障.交流電源發(fā)生異常.換相時逆變角太小， 引起換相失敗第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及

36、其應用電路1.了解無源逆變的工作原理。2.了解電路的換流方式。3.了解電壓型和電流型逆變電路。7-7 無源逆變電路無源逆變電路第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路逆變電路及其波形舉例無源逆變電路原理圖 負載上的電壓電流波形 當負載為電阻性時，輸出電流io與輸出電壓uo波形相同，且為同相位。當負載為電感性時，io的相位滯后uo，兩者的波形的形狀不同。一、無源逆變電路的基本工作原理一、無源逆變電路的基本工作原理第七章第七章 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路二、換流方式二、換流方式(1)器件換流利用全控器件的自關(guān)斷能力換流稱為器件換流。在采用IGBT、電力MOSFET、GTO等全控器