《电力电子技术讲义》PPT课件

《《电力电子技术讲义》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章晶闸管的串并联和保护6.1晶闸管的串并联6.2晶闸管的保护6.1晶闸管的串并联6.1.1晶闸管的串联使用场合在高电压的晶闸管电路中，管子关断时实际承受的电压超过单管额定电压，可采用多个元件串联存在问题均压措施Rj/RC数值可参考有关资料6.1.2晶闸管的并联使用场合在高电压大电流的晶闸管电路中，管子导通时实际流过的电流超过单管额定电流，可采用多个元件并联存在问题均流措施例如50A的管子,导通压降1V,其等效导通电阻为1/50=0.02可取均流电阻0.04.6.2晶闸管的保护晶闸管保护包括:过电流,过电压,du/dt,di/dt保护过电

2、流:器件热容小,过电流引起温升,损坏器件过电压:造成硬开通或反向击穿du/dt:器件的电容效应引起误导通,A级25V/usG级1000V/usdi/dt:太大引起门极附近过热损坏，A级25A/usG级500A/us6.2.1过电流及其保护过电流产生的原因电源异常，负载异常，器件损坏，造成流过晶闸管的电流有效值超过允许值过电流保护措施晶闸管出现6倍过电流时约20ms损坏快熔动作时间<20ms(2)快速开关和过流继电器(过载保护)快速开关用于直流电路,动作时间10ms.(DS系列)过流继电器用于交/直流电路,动作时间数百ms,快速开关目前仅大容量有

3、6.2.2过电压及其保护过电压产生的原因内部器件换流或故障；外部雷击、电网变压器等的开关操作过电压保护措施6.2.3di/dt,du/dt保护du/dt的限制措施(1)进线加电抗器(有变压器不用,因其有漏感)(2)晶闸管桥臂串20~30uH的空芯电抗器（或套磁环）di/dt的限制措施（1）同di/dt的限制措施（2）采用整流式阻容吸收电路第7章自关断器件7.1电力晶体管GTR7.2其它自关断器件7.1电力晶体管GTR7.1.1结构和工作原理7.1.2GTR的开关特性7.1.3GTR的主要参数导通压降很低7.1.4GTR的二次击穿与安全工作区7.

4、1.5达林顿复合管和GTR模块7.1.6GTR驱动电路7.1.7GTR保护电路7.2其它大功率器件简介7.2.1可关断晶闸管GTO7.2.2电力场效应晶体管MOSFET特点：低输入电流，高工作频率，高通态电阻。7.2.3绝缘栅极双极型晶体管IGBT利用MOS管的高开关频率，低驱动功率和GTR的低导通压降构成的新型复合器件，是一种全控电压型集成器件，工作频率低于MOS管（100KHz)，高于GTR。已实现模块化，容量接近GTR，但均不如SCR及GTO目前最大容量12KV/400A；1KV/800A本章小结功率器件包括：SCR、GTO、GTR、MO

5、SFET、IGBT（1）SCR属半控型，其他为全控型（2）SCR/GTO/GTR属电流型器件，IGBT/MOSFET属电压型GTO/MOSFET/IGBT属多元集成器件（3）容量大小顺序（低频段）：SCR/GTO/IGBT/GTR/MOSFET(4)工作频率高低顺序（低容量）：MOSFET（100KHz)GTR(10KHz)/IGBT/GTO/SCR（5）SCR/GTO可用快熔实现短路保护，GTR存在二次击穿问题。参阅教材图0-1第8章无源逆变电路8.1单相逆变电路8.2三相逆变电路8.3逆变电路中的一些问题8.1单相逆变电路逆变电路（DC

6、/AC）：有源逆变/无源逆变无源逆变电路的应用：（1）动力为直流（蓄电池、太阳能电池）而负载为交流负载的调速电源，如电机、机车、叉车等；（2）变频电源，如交流调速电源、感应加热电源;(3)特殊电源，如UPS电源、航空机载电源（400Hz)。8.1.1基本电路逆变器分电压型/电流型；存在换相问题：无法进行电网换相，可通过器件换相、负载换相、电容换相；换相失败将造成直通现象，损坏逆变装置。单相桥式仿真模型f81.mdlE=10V，R=1，L=0.01H8.1.2并联谐振逆变器（感应加热电源）感应加热炉的工作原理并联谐振电流型逆变电路采用大电感滤波

7、，实现恒流供电；负载并联补偿电容，一方面提高功率因数,一方面实现负载换向；桥臂串电感限制di/dt。VT1/VT4导通，负载得到左+右—的电压；VT2/VT3导通，负载得到右+左—的电压，实现DC/AC的变换。开关器件的工作频率等于负载的谐振频率，此时电路输出功率最大，效率最高。换向过程（1）稳定导通阶段：VT1/VT4导通，补偿电容电压左+右-。（2）换向阶段：负载正弦波电压过零前触发VT2/VT3导通，由于L1~L4的作用，iT14、iT23，电容反压加在VT1/VT4上，使VT1/VT4关断。属负载换相：补偿电容使负载过补偿，补偿电容

8、较一般的换向电容容量大，线路工作在容性小失谐状态，即晶闸管触发脉冲的频率稍高于负载的谐振频率。大容量低频感应加热电源采用普通晶闸管（KP）或快速晶闸管