晶体管及其基本电路.pptVIP

当α=π/2时，Ud=0。三相半波整流电路带电感负载时, α的移相范围为0~π/2. 当α=π/3时 三相半波整流电路只用三只晶闸管，但晶闸管承受的反向电压高. 当前第31页\共有47页\编于星期一\2点 10.3.2 三相桥式全控整流电路 对于共阴极组的晶闸管而言某一相电压较其他两相为正,同时又有触发脉冲,该相晶闸管触发导通；对于共阳极组的晶闸管而言某一相电压较其他两相为负,同时又有触发脉冲,该相晶闸管触发导通. 当前第32页\共有47页\编于星期一\2点 三相全控桥式整流电路是三相半波整流电路的两倍. 电阻性负载电流连续时的输出电压： 当前第33页\共有47页\编于星期一\2点 石家庄铁道学院 电力电子学的定义：由电力学、电子学和控制理论三门学科交叉形成的学科，是研究采用功率半导体器件进行功率变换、控制以及大功率电路开关的技术及其应用范围的学科。 晶闸管的优点： 1）用弱电信号控制大功率的电能传输。 2）控制灵敏，反应快。控制时导通及截止快（微秒级）。 3）损耗小，效率高（压降仅1V）。 4）体积小，重量轻。 当前第1页\共有47页\编于星期一\2点 晶闸管的缺点： 1）过载能力差。过电流，过电压时容易损坏，要采用保护措施，使用的电压及电流要留余量。 2）抗干扰能力差，易受冲击电压的影响。 3）导致电网电压波形畸变，产生高次谐波分量，对电网产生干扰。 4）控制电路复杂。 目前的许多大功率器件已经克服了这些缺点。 当前第2页\共有47页\编于星期一\2点 10.1 电力半导体器件 分类： 1.不可控器件，例如功率二极管 2.半控型器件，例如可控硅（SCR) 3.全控型器件，GTO，GTR，功率MOSFET，IGBT 当前第3页\共有47页\编于星期一\2点 当前第4页\共有47页\编于星期一\2点 10.1.1 晶闸管（Silicon Controlled Rectifier—SCR) 1.晶闸管的结构和符号：是可控制的硅整流元件----可控硅。 3个PN结的四层三端元件 当前第5页\共有47页\编于星期一\2点 2.晶闸管的工作原理： 晶闸管具有可控的单向导电性。 1）可控性：既当控制极（G）加电压才导通。 2）单向导通：反向电压时不导通。 当前第6页\共有47页\编于星期一\2点 将晶闸管等效地看成是两只晶体管的组合:一只为PNP型晶体管,另一只为NPN型晶体管.中间的PN结为两管共用. 在A-K和G-K之间加上正向电压,会形成强烈的正反馈,循环下去,晶闸管就导通了. 思考题:什么是闸流特性? 当前第7页\共有47页\编于星期一\2点 晶闸管的特性： 1）起始时若控制极不加电压，则无论阳极加正向电压或反向电压，晶闸管均不导通。 2）晶闸管的阳极和控制极同时加正向电压晶闸管才导通，晶闸管导通同时具备的两个条件。 3）晶闸管导通后，控制极就失去了作用；要使晶闸管由导通变为关断，就要将晶闸管的正向电压降到一定值（正向电压关断或正向电压反向）。 晶闸管PN结间可通过几十A~几千A的电流。 当前第8页\共有47页\编于星期一\2点 3.晶闸管的伏安特性： (1)伏安特性:晶闸管阳极电压与阳极电流的关系曲线. (2)伏安特性上几个点: 正向转折电压UBO(正向不重复峰值电压UDSM); 正向重复峰值电压UDRM; UDRM约为UBO的80%. 当前第9页\共有47页\编于星期一\2点 4)晶闸管的主要参数 (1)额定电压---正向或反向重复峰值电压UDRM或URRM 它的值是伏安特性中正反向转折电压的80%. 一般选择额定电压为晶闸管在电路中承受的正常峰值电压的2倍. (2)额定电流----通态平均电流IT 晶闸管额定电流是指环境温度40度,规定的冷却条件下,电阻性负载,单相正弦半波电流的平均值. (3)维持电流IH----晶闸管流过的电流小于维持电流会自动关断. 当前第10页\共有47页\编于星期一\2点 额定电流IT的选取： 正弦半波电流的平均值 其有效值 故 式中，K为波形系数 为确保安全可靠地工作，一般按下式来选晶闸管，即 式中， 为实际通过晶闸管的电流有效值， 为晶闸管允许的电流平均值， 为实际流过晶闸管的电流平均值。 显然，波形系数K值是与电路结构和导通角有关的，可查手册选取。 当前第11页\共有47页\编于星期一\2点 10.1.２ 其他电力半导体器件 　１.双向晶闸管：用于交流电路。相当于两只普通的晶闸管的反并联，或叫交流晶闸管。控制极对电源的两个半周均有触发控制作用。 当前第12页\共有47页\编于星期一\2点 ２.可关断晶