《电力电子应用技术——设计、仿真与实践（微课版）》PPT任务1 普通调光器的设计、仿真与实践.pptx

电力电子技术系列课程电力电子技术·PowerElectronics第1章绿色照明控制系统的应用2024/6/28

电力电子技术目录2.整流电路3.交流变换电路5.普通调光器的实践调试1.半控型器件4.普通调光器的设计与仿真

1.1.半控型器件晶闸管的发明源于对电力控制技术的深入研究，旨在解决传统电力开关的局限性。发明背景20世纪50年代，科学家开始研究晶闸管，经过多次试验和改进，最终在60年代成功研制出第一代晶闸管。发明历程晶闸管的发明为电力电子技术带来了革命性的突破，极大地推动了工业自动化和电力控制技术的发展。发明意义晶闸管的发明

1956年，美国贝尔实验室发明了晶闸管。1957年，美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。1958年完成商业化，标志着电力电子技术的诞生。发展历程：基本结构工作原理基本特性主要参数1.1.1晶闸管

1.1.1晶闸管简介:以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用，被称为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。晶闸管全称为晶体闸流管（Thyristor），也称为晶闸管整流器（SiliconControlledRectifier，SCR）。晶闸管简介：基本结构工作原理基本特性主要参数

晶闸管的基本结构：晶闸管主要由P型半导体、N型半导体和门极组成。晶闸管的结构晶闸管的外形通常为圆柱形或扁平形，具有三个引脚：阳极、阴极和门极。晶闸管的外形1.1.1晶闸管基本结构工作原理基本特性主要参数

1.基本结构2.工作原理3.基本特性4.主要参数（a）结构（b）电气图形符号图1-2晶闸管的结构与电气图形符号（1）晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，如图1-2（a）所示，从上到下依次为P1,N1,P2,N2区，形成J1(P1N1),J2(N1P2)和J3(P2N2)3个PN结，P1层、N2层P2层和分别引出阳极（Anode）、阴极（Kathode）和门极（Gate），门极也称控制极。晶闸管的电气图形符号如图1-2（b）所示。1.基本结构思考：与在模电中学习的三极管结构有何区别？1.1.1晶闸管

1.1.1晶闸管图1-3晶闸管的外形（2）从外形上看：晶闸管也有塑封式、螺栓式和平板式等多种封装形式。塑封式晶闸管额定电流多在10A以下，器件管脚定义不统一，使用时需查阅器件资料，如图1-3（a）所示。螺栓式晶闸管额定电流一般为10~200A，器件螺栓一端通常是阳极A，另一侧粗引线是阴极K，细引线是门极，如图1-3（b）所示。平板式晶闸管额定电流一般在200A以上，器件的两面分别是阳极A和阴极K，中间细长引线是门极G，如图1-3（c）所示。常见晶闸管：（a）塑封式（b）螺栓式（c）平板式1.基本结构2.工作原理3.基本特性4.主要参数

1.1.1晶闸管1.1.1晶闸管（a）结构示意(b）等效电路晶闸管的工作原理可用双晶体管模型来说明，如图1-4（a）所示，上层为PNP管，下层为NPN管。双晶体管等效电路如图1-4（b）所示，PNP管的发射极电流为晶闸管的阳极电流IA，NPN管的发射极电流为晶闸管的阴极电流IK。特别的：2.工作原理：图1-4晶闸管的双晶体管模型NPN与PNP组成复合管1.基本结构2.工作原理3.基本特性4.主要参数

1.1.1晶闸管1.1.1晶闸管3.基本特性：概念：晶闸管是电力电子技术中最重要的开关器件之一，深入了解晶闸管的特性和应用方法对于电力电子技术的学习和实践具有重要意义，晶闸管的基本特性包含静态特性和动态特性。特性流程图：1.基本结构2.工作原理3.基本特性4.主要参数

1.1.1晶闸管1.1.1晶闸管1）静态特性：晶闸管的静态特性包括晶闸管的阳极伏安特性和晶闸管的门极伏安特性。（1）晶闸管的阳极伏安特性晶闸管的阳极伏安特性是指晶闸管阳极、阴极之间的电压UAK和阳极电流IA之间的关系。（2）晶闸管的门极伏安特性晶闸管的门极伏安特性是指晶闸管门极电压和门极电流之间的关系。伏安特性曲线1.基本结构2.工作原理3.基本特性4.主要参数

1.1.1晶闸管1.1.1晶闸管2）静态特性：晶闸管的动态特性包括开通特性和关断特性，如图1-7所示。（1）开通特性晶闸管的门极施加触发电压使其由阻断变成导通时，阳极电流要经过延迟时间和上升时间后，电流才能达到稳定状态。（2）关断特性晶闸管在阳极电流减小为零以后，如果立即施加正向阳极电压，即使没有门极脉冲仍会