电力电子技术教案讲稿

辽宁冶金职业技术学院教案

课程名称：电力电子技术

任课教师：____________________________________

开课系部：_______________自控系_______________

授课班级：___________________________________

开课教研室：自控教研室

开课学期：20xx〜20xx学年度第一学期

辽宁冶金职业技术学院教案

课题名称绪论、§1.1电力电子器件概述、§1.2电力二极管

课次第（1）次课课时2

课型理论（Y）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

了解本课程的基本内容及本课程在专业课中的作用；了解电力电子技术的

教学目标发展、应用和分类。了解电力二极管的工作原理、基本特性和主要参数；

了解晶闸管的结构，掌握晶闸管的导通条件、关断条件及门极的作用；

重点：明确本课程在专业课学习中的作用和地位；晶闸管的工作原理、工

重点、难点及

作特性

解决方法

难点：晶闸管的双晶体管理论

一、绪论

1、本课程在专业课学习中的作用和地位

2、电力电子技术的概念

3、电力电子技术的发展史

4、电力电子技术的应用

二、电力电子器件概述

教学基本内容1、电力电子器件

与教学设计2、电力电子器件的分类

三、电力二极管

1、工作原理；2、基本特性；3、主要参数

四、晶闸管

1、晶闸管的结构；

2、工作原理

教学方法讲授法

教学手段

课外学习安排复习电子技术课程中的二极管、三极管内容；预习电力二极管

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测

课外学习

指导安排

教学后记

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教学内容备注

一、绪论

1、本课程在专业课学习中的作用和地位组织上课（2

供电一变流一系统分钟）

专业基础课：电路原理、电子技术、电机拖动、变流、自控原理、PLC等

专业课：电力传动控制系统、供电、DCS、检测技术

2、电力电子技术的概念理论教学（43

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。就是利用电力电子器件对分钟）

电能进行变换和控制的技术。包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。

1）整流器：把交流电压变为固定的或可调的直流电压。（ACfDC畲

2）逆变器：把固定直流电压变为固定的或可调的交流电压。（DC9AC，）

3）斩波器：把固定直流电压变为可调直流电压。（DCfDCQ

4）交流调压器：把固定交流电压变为可调的交流电压。（AC玲AC⑦

5）变频器：把固定的交流频率变为可调的交流频率。

3、电力电子技术的发展

1）晶闸管：

2）全控型器件：门极可关断晶闸管（GTO）；电力双极型晶体管（BJT、

GTR）；电力场效应晶体管（电力MOSFET）

3）复合型器件：绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）；MOS控制晶闸管（MCT）；

集成门极换流晶闸管（IGCT）；

4）功率集成电路（PIC）

4、电力电子技术的应用

1）工业应用：如调速、直流电源、中高频感应加热电源等；2）交通运输

二、电力电子器件概述

1、电力电子器件

＞电功率的大小是其最主要的参数

＞一般工作在开关状态

＞由信息电子电路来控制

＞自身的功率损耗较大，一般要考虑器件的散热

2、由力由千器件的分类

按照电力电子器件控制电路信号的程度分：

＞不可控型器件：电力二极管

＞半控型器件：晶闸管

＞全控型器件（自关断器件）：

按照控制信号的性质分：

＞电流驱动型：GTR、GTO

＞电压驱动型：电力MOSFET、IGBT

按照器件内部载流子参与导电的情况分为：

＞单极型器件：电力MOSFET、静电感应晶体管（SIT）

＞双极型器件：电力二极管、晶闸管、GTO、GTR、静电感应晶闸管（SITH）

＞复合型（混合型）器件：IGBT、MCT

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教学内容备注

三、电力二极管

1、工作原理：与普通二极管相同复习相关知识

2、基本特性：静态特性和动态特性（5分钟）

3、主要参数：

正向平均电流耳3，,、正向压降区、反向重复峰值电压UR1M等

四、晶闸管

1、晶闸管的结构：四层三端半导体器件理论教学（40

晶闸管是一种大功率的四层三端半导体器件。分钟）

四层：由P、N、P、N四层半导体组成，依次构成三个PN结。

三端：有三个接线端子（电极），即阳极A、阴极K、门极G

其内部结构和符号如图所示

白

G—G

O—P2

符号

晶闸管的内部结构

2、晶闸管的外形

常用晶闸管的外形有螺栓式和平板式两种，其优缺点如下：

螺栓式：安装、更换方便，但散热效果差。

平板式：散热效果好，但安装、更换比较麻烦。

3、基本特性：

静态特性：

＞“晶闸管导通条件：应同时具备正向阳极电压和正向门极电压。

＞晶闸管关断条件：阳极电流小于管子的维持电流。

＞具体实现方法：①阳极电压减小到零或加反向电压。

②增大回路负载电阻。

＞晶闸管导通以后门极失去作用。

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课题名称§1.3晶闸管

课次第（2）次课课时2

课型理论（V）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

教学目标掌握晶闸管的工作特性和主要参数

重点、难点及

重点：晶闸管的工作原理、工作特性和主要参数

解决方法

晶闸管的伏安特性

晶闸管的主要参数

/额定电压几

/额定电流I.）

教学基本内容一门极触发电流珀和门极触发电压UCT

与教学设计/通态平均电压UTGW）

/维持电流1“与掣住电流L.

（平均值、有效值、波形系数的计算）

晶闸管的型号

教学方法讲授法

教学手段实物

课外学习安排作业3道题

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测主要内容下次课以提问方式进行复习，要求通过作业掌握

课外学习

指导安排

教学后记

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教学内容备注

1、晶闸管的结构:四层三端半导体器件

2、晶闸管的外形组织上课，点

3、基本特性：名（2分钟）

复习（5分钟）

.A

正向特性

理论教学（33

分钟）

反向特性

晶闸管的伏安特性

图中：

UBO---正向转折电压

uDSM一一正向阻断不重复峰值电压

UDRM---正向阻断重复峰值电压；等于90%UDSM

URO——反向击穿电压

URSM——反向不重复峰值电压

URRM——反向重复峰值电压；等于90%URSM

动态特性：

＞开通过程

＞关断过程

4、主要参数

电压定额、电流定额、动态参数；

（平均值、有效值、波形系数的计算）

1）晶闸管的额定电压Uw

＞晶闸管的额定电压如是取Ik”和URR”中较小的一个。

＞选择晶闸管的额定电压时应考虑安全余量（2〜3倍），即选实际工作时

最大电压的2〜3倍。

2）晶闸管的额定电流

晶闸管的额定电流用一定条件下的最大通态平均电流来标定。

平均值

波形在一个周期内的平均值

1，兀Tm

Li=——[Imsincotd(a)t)=一

2兀TC

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教学内容备注

有效值，即为“方均根”

JQ-j(Insin69/)〜

波形系数：有效值与平均值之比为波形系数。

kf=—=1.51理论教学（50

Id分钟）

注意：Id、LT>IT触及I、IT、品的区别

Id:负载电流平均值I:负载电流有效值

IdT：晶闸管平均电流IT：晶闸管有效电流

ITGW：晶闸管的额定电流ITH：晶闸管的额定电流有效值

（举例）

3）门极触发电流珀和门极触发电压UCT

在室温下，晶闸管施加6V正相阳极电压时，使元件完全开通所必须的最

小门极电流，称为门极触发电流，对应于门极触发电流时的门极（触发）电

压，称为门极触发电压。

4）通态平均电压小恻）

晶闸管通以额定电流时，阳极和阴极间电压降的平均值，称为通态平均

电压（管压降）。

5）维持电流1“与掣住电流。

维持电流IH：使晶闸管维持通态所必须的最小阳极电流。

掣住电流I,.:晶闸管从断态转入通态，并且移除触发信号后能维持通态所

必须的最小电流。一般1产（2〜4）必

5、型号

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课题名称§1.4全控型电力电子器件

课次第（3）次课课时2

课型理论3）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

认识典型全控型器件，如GTO、GTR、IGBT等，重点掌握器件的工作特性

教学目标

和主要参数

重点、难点及

重点：器件的工作原理、工作特性和主要参数。

解决方法

一、门极可关断晶闸管（GTO）

1、结构和工作原理

2、GTO的动态特性

3、GTO的主要参数

二、电力晶体管（GTR）

1、结构和工作原理

2、GTR的基本特性：静态特性和动态特性

教学基本内容3、GTR的主要参数

与教学设计三、IGBT

1、IGBT的结构和工作原理

2、IGBT的基本特性：静态特性和动态特性

3、IGBT的主要参数

4、IGBT的锁定效应

教学方法讲授法

教学手段

课外学习安排自学典型全控型器件的相关内容

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测

课外学习

指导安排

教学后记

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教学内容备注

一、门极可关断晶闸管（GTO）

＞GTO是一种具有自关断能力的闸流特性功率半导体器件。组织上课，点

＞既具有普通晶闸管的耐压高、电流大的优点，又具有GTR的一些优名（2分钟）

点，如具有自关断能力、频率较高、使用方便等。

＞主要应用在大功率直流斩波调速、变频调速、逆变电源等领域。

1.GTO的结构及工作原理

GTO的结构与普通晶闸管相似，也是PNPN四层三端半导体器件,三端A、

G和K分别表示GTO的阳极、门极和阴极。与普通晶闸

管不同的是，可以从门极抽出电流而使其关断。人GTO（30分钟）

GTO的触发导通原理与普通晶闸管相似，当阳极加

正向阳极电压、门极加触发信号后可使GTO触发导通。G[内容主要以自

学为主

因此，通过门极加正触发信号使GTO触发导通，通过门K

极加负触发信号使GTO关断。5GFOc的付号号

2.GTO的主要特性

GTO的阳极伏安特性与普通晶闸管相似

GTO的动态特性如图所示，由图可以看出，GTO的开通时间却包括延迟

时间力和上升时间小其大小取决于器件特性、门极电流上升率以及门极信

号的幅值大小。GTO的关断过程包含三个时间区间，即存储时间（、下降时

间左和尾部时间小其中存储时间小和下降时间"的和定义为关断时间却r。

3.GTO的主要参数

GTO的基本参数与普通晶闸管大多相同，不同的主要参数叙述如下：

（1）最大可关断阳极电流“TO

即管子的铭牌电流，在实际应用中，它受如下因素的影响：门极关断负

电流波形、阳极电压上升率、工作频率及电路参数的变化等。

（2）电流关断增益凡

为最大可关断阳极电流〃1n与门极最大负电流4M之比。4“表示GTO的

关断能力，人.值越大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。

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教学内容备注

二、电力晶体管(GTR)

＞GTR是一种双极型大功率晶体管，因此也称为功率晶体管或双极型内容主要以自

晶体管(BJT)o学为主

＞具有控制方便、开关时间短、通态压降低、高频特性好等优点；

＞因此广泛应用在交直流调速、不间断电源、中频电源以及家用电器

等中小容量的变流装置中。在中小功率应用方面，是取代晶闸管的

自关断器件之一。GTR（30分钟）

1、结构和工作原理

常用的电力晶体管有单管、达林顿管和达林顿晶体管模块三大系列。

1)单管GTR：结构有PNP和NPN两

种。要求有足够大的容量(大电流、高

电压)、适当的增益、较高的开关速度和

较低的功率损耗等，因此在GTR的制造基极B

过程中采取了特殊的措施以保证功率应

用的需要，如扩大结片的面积、采用特

殊形状的管芯图形、精细结构等制造工

艺。

2)达林顿结构的GTR：解决单管GTR

的电流增益较低的问题。达林顿GTR由两个或多个晶体管复合而成，可以是

PNP型也可以是NPN型，其性质由驱动管决定。与单管GTR相比，达林顿GTR

提高了电流增益，但饱和压降增加，且开关时间增加。实用达林顿电路是将

达林顿结构的GTR、稳定电阻R、Rz、加速二极管VDi和续流二极管VDz等制

作在一起。

3)GTR模块：作为大功率开关应用最多的还是GTR模块。为了改善器件

的开关过程和并联使用方便，中间级晶体管的基极均有引线引出。

2.GTR的主要特性

GTR的主要特性可分为静态特性和动态特性。静态特性中主要分析典型

的双极型晶体管集电极输出特性，即

集电极伏安特性，分为四个区域：截

止区、放大区、临界饱和区、饱和区。

GTR作为开关使用时，交替工作在饱

和区和截止区，在状态转换过程中必

须快速地通过放大区和临界饱和区。

GTR的动态特性主要指开关特

性。GTR的开通时间心、关断时间3

及集电极电压上升率d“/df是动态过

程中的重要参数。一般开通时间比关

断时间短，容量越大，开关时间也越

长，但仍比快速晶闸管短。为了抑制过高的d〃/df对GTR的危害，使用时可

在集-射极之间并联阻容缓冲电路。

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教学内容备注

3.GTR的额定参数

GTR的额定参数主要包括最高电压额定值、最大电流额定值和最大散耗

功率。

(1)最高电压额定值

最高电压额定值即最高集电极电压额定值，它的大小不仅与器件本身的

特性有关，而且还取决于基极回路的接线方式。下图所示为GTR的不同接线

方式，对应的最高电压额定值用BUg、B%、表示,

一般情况下：

BU皿>BUg>BUg>B%>BUg

BUCEOBUGS8〃CER^^CEX^^CBO

GTR的不同接线方式

在GTR产品目录中BUg作为电压额定值给出，实际应用时必须考虑一

定的裕量，GTR的电压额定应满足

>(2〜3)4

式中U、,为GTR实际承受的最高电压。

(2)最大电流额定值/a,

最大电流额定值即允许流过集电极的最大电流值。为了提高GTR的输出

功率，集电极输出电流应尽可能地大，但是集电极电流大，则要求基极注入

的电流大，这将会使GTR的电气性能变差，甚至损坏器件。因此在实际应用

电路中，为了确保使用的安全与稳定，GTR的最大电流额定值应满足

7CM>(2〜3)/(2，

式中G为流过GTR的电流峰值。

同样，基极电流也有最大额定值的规定，常用《表示，通常取

/BM=(1/2~1/6)/CMO

(3)最大散耗功率

最大散耗功率是指GTR在最高允许结温时所对应的散耗功率，它受

结温的限制，其大小由集电极工作电压和集电极电流的乘积决定。由于这部

分能量将转化为热能并使GTR发热，因此，GTR在使用中的散热条件是十分

重要的。

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教学内容备注

三、IGBT

＞IGBT是一种复合型器件。内容主要以自

＞它将MOSFET和GTR的优点集于一身，既具有输入阻抗高、工作速度学为主

快、热稳定性好和驱动电路简单、驱动电流小等优点，又具有通态

电压低、耐压高和承受电流大等优点。

＞在电机控制、中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域，IGBT

已逐步取代功率MOSFET和GTRo

1.IGBT的结构及工作原理

IGBT是在功率MOSFET的基础上增加了一个P一层发射极，形成PN结J”

并由此引出集电极C,栅极G和发射极E。

IGBT（30分钟）

IGBT示意图

a）IGBT结构剖面图b）N-1GBT的等效电路c）图形符号

IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。

栅极施以正电压时,MOSFET内形成沟道，并为PNP晶体管提供基极电流,

从而使IGBT导通。此时，从P区注入到N一区的空穴对V区进行电导调制，

减小N区的电阻Rd”使高耐压的IGBT也具有低的通态压降。

在栅极上施以负电压时，MOSFET内沟道消失，PNP晶体管的基极电流被

切断，IGBT关断。

2.IGBT的工作特性

IGBT的工作特性包括静态特性和动态特性。

1）静态特性主要有输出特性和转移特性。

输出特性表达了集电极电流4与集射极电压Ue之间的关系，分正向阻

断区、饱和区、放大区（有源区）。饱和导通时管压降一般为2~5V。IGBT输

出特性的特点是集电极电流4由栅射极电压UGE控制，UGE越大4越大。在

反向集射极电压作用下器件呈反向阻断特性。

IGBT的转移特性表示了栅射极电压UGE对集电极电流的控制关系。在

大部分范围内，L与UCE呈线性关系，只有当UGE接近开启电压。加田）时才呈

非线性关系。所以最大栅射极电压应受最大集电极电流/.得限制，最佳值

为4E=15V。

2）IGBT的动态特性也称开关特性，包括开通和关断两个部分。

IGBT的的开通时间g由开通延迟时间乙岫和电流上升时间f,两部分组

成，通常开通时间为（0.5〜1.2）距。

开通延迟时间小/是指从驱动电压上正上升到其幅值电压的10%的时刻

起，到集电极电流升到其幅值的10%的时刻止的这段区间；

上升时间。：集电极电流从其幅值的10%升高到其幅值的90%所需的时间

为。

IGBT的关断过程是从正向导通状态转换到正向阻断状态的过程，关断时

间却丁也是由关断延迟时间心血和电流下降时间"两部分组成。

关断延迟时间4的：是指从驱动电压UGE下降到其幅值电压的90%的时刻

起，到集电极电流降到其幅值的90%的时刻为止的这段区间；

下降时间.：是指集电极电流从其幅值的90%降低到其幅值的10张所需的

时间。

在下降时间.内，集电极电流的波形分为小和t位两段，5对应于IGBT

内部MOSFET的关断过程，在这段时间内集电极电流下降较快；几对应于IGBT

内PNP晶体管的关断过程。通常关断时间为（0.551.5）*。

3.IGBT的主要参数

（1）集射极击穿电压8。®是由器件内部的PNP晶体管所能承受的击

穿电压确定的，它决定了IGBT的

最高工作电压。

（2）开启电压/则是IGBT

导通所需的最低栅射极电压，它随

温度升高而下降。

（3）通态压降皿通态压

降"BM决定了通态损耗，通常

IGBT的通态压降为2〜3V。

（4）最大栅射极电压.

为了限制故障情况下的电流和确

保长期使用的可靠性，应将栅射极

电压限制在20V以内，一般取15V

左右。

（5）集电极连续电流人和峰

值电流G集电极流过的最大连

续电流（即为IGBT的额定电流，

在不超过额定结温的情况下，通常

峰值电流大为额定电流的2倍左

右。

4.IGBT的锁定效应

当集电极电流L大到一定程度时，NPN晶体管因过高的正偏置而导通,

造成寄生晶闸管开通，导致IGBT栅极失去控制作用，这就是锁定效应，也

称为擎住效应。因人过大而产生的锁定效应称为静态锁定。止匕外，在关断过

程中由于版3/也过大而产生的锁定效应称为动态锁定，这种现象在负载为电

感性时更容易发生。

为了避免IGBT发生锁定现象，必须规定集电极最大电流/6，由于动态

锁定所允许的集电极电流比静态锁定时要小，所以厂家所规定的几值是根

据避免动态锁定而确定的。在设计时要考虑一定的安全裕量，以保证电流不

超过小。

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课题名称单相可控整流电路

课次第（4、6、9）次课课时6

课型理论（Y）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

熟悉各种单相可控整流电路，明白负载性质对整流电路性能的影响；掌握

教学目标单相相控整流电路在不同性质负载下的工作原理，控制角移相范围，电流

有效值、平均值的计算；

重点：单相相控整流电路在不同性质负载下的工作原理；有效值、平均值

重点、难点及

的计算；

解决方法

难点：不同负载整流电路波形分析

一、单相半波可控整流电路

电阻性负载、电感性负载、大电感性负载（接续流二极管）

（电路图、工作原理、波形分析、电压电流计算）

二、单相全波可控整流电路

电阻性负载、电感性负载、大电感性负载（接续流二极管）

（电路图、工作原理、波形分析、电压电流计算）

三、单相全控整流电路

教学基本内容

电阻性负载、大电感性负载、反电动势负载

与教学设计

（电路图、工作原理、波形分析、电压电流计算）

四、单相半控整流电路

大电感性负载、大电感性负载（接续流二极管）

（电路图、工作原理、波形分析、电压电流计算）

教学方法讲授法

教学手段

课外学习安排作业题5道；思考题2道

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测作业、上课提问、测验方式

课外学习

晚自习辅导答疑

指导安排

教学后记

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

一、单相半波可控整流电路

（-）电阻性负载组织上课，点名

1、电路图（2分钟）

理论教学（45分

钟）

机动（3分钟）

2、整流原理

（1）晶闸管导通状态

此时必须满足：a..为正半波（正向阳极电压）。

b.有触发脉冲（正向门极电压）。

晶闸管导通时有如下关系:Ud=u2,uT=0,id=Ud/Rd

（2）晶闸管截止状态

共有以下两种情况：

a.*为正但无触发脉冲。

b./为负。

此时有如下关系：比=0,

id=ujRd=O,uT=u2

3、波形分析：根据如上分

析，可画出波形如图所示

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教学内容备注

4、两个重要角度a和。

a：从晶闸管承受正向阳极电压开始到晶闸管导通之间的电角度用a表示，称

为控制角(或移相角)。

0：晶闸管在一个周期内导通的电角度用。表示，称为晶闸管的导通角。

5、平均电压U及Ud/U?与a的关系

Ud=—J'V2t/2sincotd(cot)=0.45”

.手2

6、有效电压

2

U=V2t/2sinat)d(cot)=t/2^^-sin2«+^y^

7、平均电流、有效电流及波形系数

平均电流L：

,Ud„1+cos«Ui

Id-——=0.45-----------

Rd2Rd

有效电流I:,----------------

,Ut/21a

I=—=——、——sin2a+----

波形系数L：8RN4兀2/

心IJ;rsin2a+2;r(〃-a)

IdV2(l+cos«)

当a=0时kf=l.57

8、变压器二次侧供给的有功功率、视在功率及功率因数

2

有功功率：P=IRd=UI

视在功率：S=U2I

功率因数：pin11n-----------h

a=0时，cos(|)最大为cos^=—=----=——=」——sin2a+―—―0.707

5U2IUiV4%2兀

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教学内容备注

(二)电感性负载

1、电路图

—►UT

理论教学(47分

钟)

2、整流原理及波形分析

出二UT+UCJ=UT+UL+UR

①当O^cot<cot1

VT截止，ud=0,uT=u2,id=0

②当cot=o)ti时

晶闸管开始导通；

③COti^CDt<COt2

VT导通,此时有：ud=U2,uT=0,

猫=‘仙+€”工(皿-必当从零上升;

RdRddt

④st=o)t2时，id达到最大

@(Ot2<(Ot<(Ot3此时：U,i=u2，

ur==0,id逐渐下降

@(ot3<CDt<(ot1此时由于的作

用，继续维持晶闸管导通，之正的

在减少，比负的在增大.ud=u2

⑦(Ot=(Otq此时6/=〃2晶闸管

关断，id=0

⑧oot4VcotVcots晶闸管截止,Ud=0

uT=u2id=0

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教学内容备注

二、单相全波可控整流电路

(-)电阻性负载组织上课，点

1、电路图名(2分钟)

VT1

理论教学(48

分钟)

2、整流原理及波形分析

出正半波时可触发导通

出负半波时可触发VT2导通

波形如右图所示cot

3、计算电压、电流值

〃If”_//x八八〃1+8sa

Ud=­u2d(cof)=0.9(72-------------------

兀'a2

cot

〃TTn兀一a

U=UzJ——sin2a+-----

V2TT7T

cot

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教学内容备注

（二）电感性负载

1、电路图

2、整流原理及波形分析

①当0。<aW90°时，每一个晶闸管导通半个周期。

②当a=90°时（电感较大），此时山=0理论教学（48

③当90°<«时，负载上得到断续的电流波形，每个晶闸管的导通角为分钟）

（2n-2a）,此时,Ud=0

结论：①单相全波可控整流电路负载为电感性负载时,移相范围为（0。〜90。）

②U“计算公式为

Ud=—「"V^C/2sincotd（a）t）=0.9U2cosa

7TJa

布置作业（2

分钟）

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

三、单相全控桥式整流电路

（-）电阻性负载组织上课，点名

1、电路图（2分钟）

_EVT1-XVT2

XZ3

U-

rVT44

§VT3Z理论教学（48分

钟）

2、工作原理及波形分析.

VTNT,同时力口脉冲

VT2VT3同时力口脉冲

VT,VT,共阴极连接

VT；SVT,共阳极连接

3、计算公式

5=0.9/21+©"a

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

（―）大电感性负载

1、电路图

2、波形分析

理论教学（45分

钟）

作业（5分钟）

（三）反电动势负载

1、电路图

2、工作原理及波形

⑴只有|叫〉E时，触发对应的晶闸管才能使之导通，此时有与=旭|

_陷-E

d--------

Rd

⑵当时晶闸管截止，此时

有s=E，Z）=0

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

四、单相半控桥式整流电路

(-)大电感性负载

1、电路图

2、工作原理及波形分析

(1)3为正半波时，V?承受正压

a.VTi无脉冲时,ud=0组织上课，点

b.V7有脉冲时，uT1=0名(2分钟)

(2)*为负半波时，VT?承受正压

由于负载是大电感性负载，电流波

形(id)为一直线保证电流连续，波

形如图所示

3、电路的工作特点

晶闸管在触发时刻换流理论教学(48

二极管则在电源过零时刻换流分钟)

IIIIII

.Gt

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

（二）大电感性负载接续流二极管时

1、电路图

2、工作原理及波形分析

3电流值计算公式

晶闸管导通角&=兀-。理论教学（45

由波形图可以得到分钟）

9r,7i-a.

LIT=------Id—-----------Id

2万2〃

作业（5分钟）

J------Id'\7i—a,

IT=i=、-----Id

V21

OD2aa

IdD二—■Id=-Id=-Id

272万71

ID=.l——=J一•Id

丫2万V7C

续流二极管承受的最大反向电压

为近5

辽宁冶金职业技术学院教案

课题名称三相半波可控整流电路

课次第（8）次课课时2

课型理论3）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

使学生掌握三相半波相控整流电路的工作原理；不同负载性质、不同控制

教学目标

角时的工作情况分析；续流二极管的作用；平波电抗器的作用

重点、难点及重点：三相相控整流电路在不同性质负载下的工作原理；

解决方法难点：不同负载整流电路波形分析

三相半波相控整流电路的工作原理；

不同负载性质、不同控制角时的工作情况分析；续流二极管的作用；平

波电抗器的作用

教学基本内容

与教学设计

教学方法讲授法

教学手段

课外学习安排作业题3道；思考题1道

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测作业、上课提问、测验方式

课外学习

晚自习辅导答疑

指导安排

教学后记

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

三相半波可控整流电路

三相交流电组织上课，点名

（2分钟）

U=■\Flu24incot

Z1L____

<UD=Cu24in(a>t—\26)

ts

U-回j2</)SiM3t+12(1)

UAUliUc画法理论教学（45分

UABUBCUCAUBAUCBUACffll法钟）

(一)电阻性负载

1、电路图

晶闸管共阴极连接

2、工作原理及波形分析

（1）a=0的点是对应的自然换流点

（2）波形分析如下

a.0°<aW30°时

Ud=l.17U4cosa

b.30°<aW150°时

口=1.17"木。哈+3。)

.•.移相范围（0°,150°）

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

(二)大电感性负载

当a〈30"时，U波形与纯电阻时一样。

当a>30"时

1、电路图

理论教学(45分

钟)

布置作业(5分

钟)

2、工作原理及波形分析

3、公式

(1)Ud=l.17U2+cosaId=lVR”

(2)IdT=I/3

(3)"=A'移相范围：0Wa<90°

(4)晶闸管承受的最大电压为:

UTM-yf6U2.fi

cot

3t

辽宁冶金职业技术学院教案

课题名称三相桥式可控整流电路

课次第（9-10）次课课时4

课型理论3）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）

使学生掌握三相桥式相控整流电路的工作原理；不同负载性质、不同控制

教学目标

角时的工作情况分析；

重点、难点及重点：三相桥式相控整流电路在不同性质负载下的工作原理；

解决方法难点：不同负载整流电路波形分析

一、三相桥式全控整流电路

1、电路图

2、工作原理及波形分析

3、对触发脉冲的要求

教学基本内容

与教学设计

教学方法讲授法

教学手段

课外学习安排作业题5道；

参考资料电力电子技术浣喜明高等教育出版社2004.08

学习效果评测作业、上课提问、测验方式

课外学习

晚自习辅导答疑

指导安排

教学后记

辽宁冶金职业技术学院讲稿

教学内容备注

一、三相桥式全控整流电路

1、电路图组织上课，点名

(1)晶闸管接法有两组：共(2分钟)

阴极组(1,3,5),共阳极组

(4,6,2)o

(2)要使负载上有电流流过,

则必须使共阴极组和共阳极

组中分别有一个(不在同一

组)导通。