晶闸管及其变流技术.ppt

1、第6章 晶闸管及其变流技术,6.1 晶闸管及其工作原理 6.2 晶闸管整流电路 6.3 晶闸管触发电路及应用实例 6.4 晶闸管交流开关与交流调压,晶闸管的应用,按其变换功能大致可分为以下五个方面。 （1） 可控整流由晶闸管组成的整流器可以在交流输入电压不变的情况下，方便且连续地改变直流输出电压的大小，满足我们对多种直流电压的需求。,（2） 逆变与变频利用晶闸管构成的装置，可方便地将直流电变换成交流电，实现电路能量形式的变换。还能把交流电网50Hz的交流电变换成频率与大小可调的交流电，从而实现变频调速，感应加热，及组成应急电源等。,（3） 交流调压利用晶闸管的开关特性可以对交流电压的大小进行无

2、级调节，从而实现灯光亮度、设备温度、功率大小的连续控制。,（4） 直流斩波调压利用晶闸管作直流开关，控制晶闸管的通断比。从而实现直流能量输出的控制。,（5） 无触点功率静态开关利用晶闸管元件组成的固态开关，具有无触点、无噪声、无火花、功率大、开关频率高等优点，在工业上可代替接触器、继电器等器件。,6.1 晶闸管及其工作原理,6.1.1 晶闸管的结构 6.1.2 晶闸管的工作原理 6.1.3 晶闸管触发导通原理 6.1.4 晶闸管的主要特性参数,晶闸管的主要特性参数如下。 （1） 额定正向平均电流IF：在环境温度小于40和标准散热条件下，允许连续通过晶闸管阳极的工频（50Hz）正弦半波电流的平均

3、值。,（2） 维持电流IH：在门极开路且在规定温度下，晶闸管维持导通时的最小阳极电流。正向电流小于IH时，管子自动阻断。,（3） 通态平均电压UF:在规定的环境温度及标准散热条件下，当正向通过正弦半波额定电流时，阳、阴极之间的平均电压称为通态平均电压简称管压降，其标准值分别列于表6.2中，UF值小管子功耗亦小。,表6.2 晶闸管通态平均电压组别,（4） 触发电压UG和触发电流IG：室温下，当u=6V时，晶闸管从阻断到完全导通所需最小的门极电压和电流。一般UG为1V5V，IG为几十毫安到几百毫安。,（5） 正向重复峰值电压UDRM:门极开路的条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大正向电压。一般UD

4、RM=UBO80%, UBO是晶闸管在IG为零时的转折电压。,（6） 反向重复峰值电压URRM:门极开路的条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大反向电压。一般URRM=UBO80%。 除以上参数外，还有正向平均电压、门极反向电压等参数。,6.2 晶闸管整流电路,6.2.1 单相半波可控整流电路,图6.5 单相半波可控整流,6.2.2 单相半控桥式可控整流电路,图6.6 单相桥式半控整流电路及其电流电压波形,6.2.3 三相桥式半控整流电路,图6.7 三相桥式半控整流电路及其电流电压波形,6.3 晶闸管触发电路及应用实例,6.3.1 对触发电路的要求 （1）触发信号应有足够的功率，一般要求触发电压

5、Ug4V；而Ig200m，具体的数值需根据选用的晶闸管而定。 （2）触发信号应有一定的宽度，且前沿要陡，以保证触发的可靠性。 ,（3）触发信号应能在一定的范围内进行移相，这样才能达到可控的目的。 （4）触发信号必须与晶闸管的阳极电压同步，这样才能使每个周期内的控制角都相等，从而保证每周期输出的电压大小都相等。,6.3.2 简易的触发电路,图6.8 简易移相触发电路,6.3.3 正弦波同步触发电路,图6.9 同步电压为正弦波的触发电路,6.4 晶闸管交流开关与交流调压,6.4.1 双向晶闸管,图6.12 双向晶闸管结构与符号,图6.13 双向晶闸管的伏安特性,6.4.2 晶闸管交流开关,图6.14 晶闸管交流开关的基本