第19章电力电子技术

1、2/613/614/61 5/616/61 G7/618/619/61 在极短时间内使两在极短时间内使两个晶体管均饱和导通个晶体管均饱和导通,此过程称触发导通。此过程称触发导通。G2Bii 1BG22Ciii 2C11Cii 2BG21ii 10/61G2Bii 1BG22Ciii 2C11Cii 2BG21ii G11/61 晶闸管阳极电路晶闸管阳极电路 (阳极与阴极之间阳极与阴极之间) 施加正向电施加正向电压。压。 晶闸管控制电路晶闸管控制电路 (控制极与阴极之间控制极与阴极之间) 加正向电加正向电压或正向脉冲压或正向脉冲 (正向触发电压正向触发电压)。 晶闸管导通后晶闸管导通后, 控制极

2、便失去作用。控制极便失去作用。 依靠正反馈依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。晶闸管仍可维持导通状态。 必须使晶闸管阳极电流减小必须使晶闸管阳极电流减小, ,直到直到正反馈正反馈效应效应不能维持。不能维持。将阳极电源断开或者在晶闸管的将阳极电源断开或者在晶闸管的12/61URRMUDRMIG2 IG1 IG0 UBRIFUBOIHOUIIG0IG1IG2正向平均电流正向平均电流曲曲线线)(UfI 13/61UDRM 晶闸管晶闸管控制极开路且正向阻断情况下控制极开路且正向阻断情况下, ,可以重复加可以重复加在在晶闸管晶闸管两端的正向峰值电压。两端的正向峰值电压。 一般一般UDRM 比正向转折电压

3、比正向转折电压UBO低低100V 。URRM 晶闸管晶闸管控制极开路时控制极开路时, ,可以重复加在可以重复加在晶闸管晶闸管两端的两端的反向峰值电压。反向峰值电压。 一般一般URRM 比反向转折电压比反向转折电压| |UBR|低低100V 。 在环境温度为在环境温度为40及及标准散热条件下标准散热条件下, 晶闸管处于晶闸管处于全导通时全导通时可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。14/61t 2 iO)(dsin21m0mFIttII IF如果正弦半波电流的最大值为如果正弦半波电流的最大值为Im, 则则普通晶闸管普通晶闸管IF为为11000A。15/6

4、1额定电压额定电压, ,用其百位数或千位数用其百位数或千位数表示，表示，取取UDRM或或URRM较小者较小者额定正向平均电流额定正向平均电流( (IF)晶闸管晶闸管K P普通型普通型如如KP5 7表示表示额定正向平均电流为额定正向平均电流为5A, 额定电压为额定电压为700V。16/6117/61GTO18/6119/6120/61(1) uuu T,0O0,TO uuu21/61 t1uuu T , 0O:1t 0T,O uuu晶闸管不导通晶闸管不导通,00G1 ut t uuu T,0O22/61 控制角控制角导通角导通角23/61 d21OtuU )d(sin221ttU 2cos145

5、. 0LLOORURUI 2cos145. 0 U24/61 25/6126/61DO27/61OuOi28/61aRLD2T1b29/61bRLD1T2a30/6131/61 d1OtuU )d(sin21OttUU 2cos19 . 0LLOORURUI 2cos19 . 0U 32/61 例例1：有一有一纯纯电阻负载，需要可调的直流电源：电阻负载，需要可调的直流电源：电压电压 UO = 0 180 V，电流，电流 IO = 0 6 A。现采用。现采用单相单相半控桥式整流电路，试求交流电压的有效值，并选择半控桥式整流电路，试求交流电压的有效值，并选择整流元件。整流元件。 解解：设设晶闸管晶

6、闸管导通角导通角 为为 180 ( (控制角控制角 = 0 ) )时时，UO = 180 V，IO = 6 A，交流电压有效值交流电压有效值V200V9 . 01809 . 0O UU 考虑到电网电压波动、管压降以及导通角常常到考虑到电网电压波动、管压降以及导通角常常到不了不了 180 等因素，交流电压要比上述计算值适当加大等因素，交流电压要比上述计算值适当加大 10% 左右，可取左右，可取 220 V，因此可不用，因此可不用整流变压器整流变压器，直，直接接到接接到 220 V 的交流电源上。的交流电源上。33/61V310V22041. 12RMFM UUUA3A2621ODT III 为保

7、证晶闸管在出现瞬时过电压时不致损坏，通为保证晶闸管在出现瞬时过电压时不致损坏，通常根据下式选取晶闸管的常根据下式选取晶闸管的UDRM和和URRM。 因此，晶闸管因此，晶闸管可选用可选用 KP5 7 型型, 二极管可选用二极管可选用 2CZ5/300 型。型。34/61 ，一旦发生过，一旦发生过电流时，温度急剧上升，可能将电流时，温度急剧上升，可能将PN结烧坏，造成元结烧坏，造成元件内部断炉或开路。例如一只件内部断炉或开路。例如一只100A的的晶闸管晶闸管过电流过电流为为 400A 时，仅允许持续时，仅允许持续 0.02 s，否则将因过热而损，否则将因过热而损坏；坏； 电压超过其反电压超过其反向

8、击穿电压时，即使时间极短，也容易损坏。若正向击穿电压时，即使时间极短，也容易损坏。若正向电压超过转折电压，则晶闸管误导通，导通后的向电压超过转折电压，则晶闸管误导通，导通后的电流较大，使器件受损。电流较大，使器件受损。35/61与晶闸与晶闸管串联管串联接在接在输入输入端端接在接在输出输出端端36/6137/61 硒碓保护硒碓保护( (硒整流片硒整流片) )晶闸管元件晶闸管元件的阻容保护的阻容保护38/61PN结结N型硅片型硅片39/61 分压比分压比( (0.5 0.9) )B2B1B1BBB1RRRUU BBBBBB1UURR RE40/61(3) IpIV截止区截止区P 维持单结晶体管导通

9、的维持单结晶体管导通的 最小电压、电流。最小电压、电流。 单结单结晶体晶体管由截止变为管由截止变为 导通所需发射极电压。导通所需发射极电压。V41/61 不同不同的管子，或者外加电压的管子，或者外加电压 UBB的数值不同时，的数值不同时，(3) 不同单结晶体管的谷点电压不同单结晶体管的谷点电压谷点电流谷点电流 都都 不一样。谷点电压在不一样。谷点电压在2 5V之间。常选用之间。常选用 稍大稍大一些，一些， 稍小的单结晶体管，以增大输出稍小的单结晶体管，以增大输出 脉冲幅度和移相范围。脉冲幅度和移相范围。42/6143/61UVtuG t44/61。45/6146/6147/6148/6149/61