第19章電力電子技術(shù)

1、 P1P2N1N2P1P2N1N2K GAKA T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGPPNNNPAGK T1T2G2Bii 1BG22Ciii 在極短時間內(nèi)使兩個在極短時間內(nèi)使兩個三極管均飽和導(dǎo)通，此三極管均飽和導(dǎo)通，此過程稱觸發(fā)導(dǎo)通。過程稱觸發(fā)導(dǎo)通。211CCii 2BG21ii EGEA+_RGi2BiG21iG2iGEA+_R T1T2Gi2BiGi21Gi2EGG2Bii 1BG22Ciii 211CCii 2BG21ii 必須使可控硅陽極電流減小必須使可控硅陽極電流減小, ,直到直到正反饋正反饋效應(yīng)效應(yīng)不能維持。不能維持。 將陽極電源斷開或者在晶閘管的將陽極電源斷開或者在

2、晶閘管的URRMUFRMIG2 IG1 IG0 UBRIFUBOIHoUIIG0IG1IG2正向平均電流正向平均電流)(曲曲線線UfI UFRM:晶閘管晶閘管控制極開路且正向阻斷情況下控制極開路且正向阻斷情況下, ,允允許重復(fù)加在許重復(fù)加在晶閘管晶閘管兩端的正向峰值電壓。兩端的正向峰值電壓。一般取一般取UFRM = = 80% UB0 。普通普通晶閘管晶閘管 UFRM 為為100V 3000V控制極開路時控制極開路時, ,允許重復(fù)作用在允許重復(fù)作用在晶閘管晶閘管元元 件上的反向峰值電壓。件上的反向峰值電壓。一般取一般取 URRM = 80% UBR 普通普通晶閘管晶閘管 URRM為為100V3

3、000VURRM：)(sin21m0mFIttdII 環(huán)境溫度為環(huán)境溫度為4040 C C及及標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，晶閘晶閘管處于管處于全導(dǎo)通時全導(dǎo)通時可以連續(xù)通過的工頻正弦可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流的平均值。半波電流的平均值。 IF t 2 i如果正弦半波電流的最大值為如果正弦半波電流的最大值為Im, 則則普通晶閘管普通晶閘管IF為為1A 1000A。額定電壓額定電壓, ,用百位或千位數(shù)表示用百位或千位數(shù)表示取取UFRM或或URRM較小者較小者額定正向平均電流額定正向平均電流( (IF) 晶閘管晶閘管K P普通型普通型如如KP5-7表示表示額定正向平均電流為額定正向平均電流為5

4、A, ,額定電壓為額定電壓為700V。(1) 電路電路。uuu To, 0。0,To uuu+T t1 2 。uu,u T 0o:1t 。0,To uuu tuO晶晶閘閘管管不不導(dǎo)導(dǎo)通通。,0,0g1 ut t 。uuu To, 0gu tO tOuO 控制角控制角 t1 tuO tguO t22 tTuO導(dǎo)通角導(dǎo)通角 = 180- tuUd21O )d(sin221ttU 2cos145. 0LLOO RURUI2cos145. 0 U +TLeL tguO tTuO tOuO t1 tuO t22 180- +LTD+(1) 電路電路iL tOu tuO tTuO 2 tguOaRLD2T

5、1b+T1T2RLuoD1D2+T1T2RLuoD1D2+bRLD1T2a tOu tuO tT1uO2 tguO tuUd1O )d(sin21ttUU 2cos19 . 0LO RURUI2cos19 . 0 U兩種常用可控整流電路兩種常用可控整流電路電路電路特點(diǎn)特點(diǎn)該電路只用一只晶閘管，且其上該電路只用一只晶閘管，且其上 無反向電壓。無反向電壓。2. 晶閘管和負(fù)載上的電流相同。晶閘管和負(fù)載上的電流相同。(1)uTD2D4u0RL+-+-電路電路特點(diǎn)特點(diǎn) 1. 該電路接入電感性負(fù)載時，該電路接入電感性負(fù)載時，D1、D2 便起便起 續(xù)流二極管作用。續(xù)流二極管作用。(2)2. 由于由于T1的陽

6、極和的陽極和T2的陰極相連，兩管控的陰極相連，兩管控 制極必須加獨(dú)立的觸發(fā)信號。制極必須加獨(dú)立的觸發(fā)信號。T1T2D1D2uuORL+-+-u2a2 u2bu2ct1t2ut o ，一旦發(fā)生過，一旦發(fā)生過電流時，溫度急劇上升，可能將電流時，溫度急劇上升，可能將PNPN結(jié)燒壞，造成元結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開路。例如一只件內(nèi)部短路或開路。例如一只100A的的晶閘管晶閘管過電流過電流為為400A400A時，僅允許持續(xù)時，僅允許持續(xù)0.020.02秒，否則將因過熱而損秒，否則將因過熱而損壞；壞； 電壓超過其反電壓超過其反向擊穿電壓時，即使時間極短，也容易損壞。若正向擊穿電壓時，即使時間極短，也容易

7、損壞。若正向電壓超過轉(zhuǎn)折電壓時，則晶閘管誤導(dǎo)通，導(dǎo)通后向電壓超過轉(zhuǎn)折電壓時，則晶閘管誤導(dǎo)通，導(dǎo)通后的電流較大，使器件受損。的電流較大，使器件受損。與晶閘與晶閘管串聯(lián)管串聯(lián)接在接在輸入輸入端端接在接在輸出輸出端端 RCRC 硒堆保護(hù)硒堆保護(hù)(硒整流片硒整流片)晶閘管元件晶閘管元件的阻容保護(hù)的阻容保護(hù)NPPN結(jié)結(jié)N型硅片型硅片2B1B1BBB1BRRRUU BBBBBB1BUURR 分壓比分壓比( (0.5 0.9) )UBB+_+_RP+_+_RB1RB2AUBB+_RP+_+_3 . 維持單結(jié)管導(dǎo)通的最小維持單結(jié)管導(dǎo)通的最小 電壓、電流。電壓、電流。 單結(jié)管由截止變導(dǎo)通單結(jié)管由截止變導(dǎo)通 所需

8、發(fā)射極電壓所需發(fā)射極電壓。IpIVV截止區(qū)截止區(qū)P 3. 不同單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓不同單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓和谷點(diǎn)電流和谷點(diǎn)電流都都不一樣。谷點(diǎn)電壓大約在不一樣。谷點(diǎn)電壓大約在2 5V之間。常選用之間。常選用 稍稍大一些，大一些， 稍小的單結(jié)晶體管，以增大出脈沖幅稍小的單結(jié)晶體管，以增大出脈沖幅度和移相范圍。度和移相范圍。放電電阻放電電阻溫度補(bǔ)償電阻溫度補(bǔ)償電阻充電電阻充電電阻Uvug。UvOORLR1R2RPCRuZT1D1D2T2u2+C+RU2MRu2+uo+uZU2MuOouOzuOUP-UDR1R2RPCcRuZLugucuvUpRLT1D1D2T2OOUZuOO uL LT1+U1RE1-CT2RC1RE2R2T3T4D1D2DZR 輸出脈沖可以直接從電阻輸出脈沖可以直接從電阻R1引出引出(如前圖如前圖)，也可，也可通過脈沖變壓器輸出。由于晶閘管控制極與陰極間通過脈沖變壓器輸出。由于晶閘管控制極與陰極間允許的反向電壓很小，為了防止反向擊穿，在脈沖允許的反向電壓很小，為了防止反向擊穿，在脈沖變壓器二次側(cè)串聯(lián)二極管變壓器二次側(cè)串聯(lián)二極管D1, 可將反向電壓隔開，而可將反向電壓隔開，而并聯(lián)并聯(lián)D2，可將反向電壓短路。，可將反向電壓短路。 TR1AVR2R4R3RPDDZ