三相半波整流电路设计正文

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1、目录第一章技术论证1第二章电力电子器件21电力电子器件简介22电力电子器件分类22.1按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类22.2按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端Z间信号的性质分类・・・32.3按照张动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号波形分类-32.4按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类33电力电子器件优点34晶闸管44.1普通晶闸管的基本工作原44.2普通晶闸管的工作条件44.3普通晶闸管的保护措施45电力晶体管45.1电力晶体管工作原理55.2电力晶体管的主要参数6

2、6电力晶体管的驱动与保护76.1GTR基极驱动电路76.2集成化驱动76.3GTR的保护电路7第三章三相半波相控整流电路91电阻性负载92三相半控桥触发电路122・1模拟与数字触发电路12第四章整流器件的选择及型号的确定13总结14致谢15参考文献16第一章技术论证三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中儿乎都是采用三相可控整流电路。在电子设备屮有时也会遇到功率较大的电源，例如儿百瓦甚至超过1—2kw的电源，这时为了提高变压器的利用率，减小波纹系数，也常采用三相整流电路。另外由于三

3、相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少。而采用三相桥式全控整流电路,可以有效的避免直流磁化作用。实际屮，由于三相相控桥式整流电路输出电压脉动小、脉动频率高、网侧功率因数高以及动态响应快，在中、大功率领域中获得了广泛应用，但是三相半波相控整流电路是基础，其分析方法对研究其他整流电路非常有益。第二章电力电子器件1电力电子器件简介20世纪50年代，电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的品闸管，因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，而在电力电子电路中得到广泛应用。7

4、0年代初期，已逐步取代了汞弧闸流管。80年代，普通品闸管的开关电流已达数千安，能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上，为适应电力电子技术发展的需要，又开发出门极口J关断晶闸管、双向晶闸管、光控品闸管、逆导品闸管等一系列派生器件，以及单极型MOS功率场效应品体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。各种电力电子器件均具冇导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端（阴极和阳极）器件，其器件电流由伏安特性决定，除了改变加在二端间的电压外,无法控制其阳极电流，故称不可控器件。普通晶闸管是三

5、端器件，其门极信号能控制元件的导通，但不能控制其关断，称半控型器件。可关断品闸管、功率品体管等器件，其门极信号既能控制器件的导通，又能控制其关断，称全控型件。后两类器件控制灵活，电路简单，开关速度快，广泛应用于整流、逆变、器斩波电路中，是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠，而且节能效果十分明显（一般可节电10%〜40%）o单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的，能通过的电流大小也是一定的。因此，由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受

6、到限制。所以，在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件，其耐压和通流的能力可以成倍地提高，从而可极大地壇加电力电子装置的容量。器件串联时，希果各元件能承受同样的正、反向电压；并联吋则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性，串、并联吋，各器件并不能完全均匀地分扌n屯压和电流。所以,在电力电子器件串联吋，耍采取均压措施；在并联吋，要采取均流措施。电力屯子器件工作时，会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命，其至烧毁，这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此,必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有

7、自冷式、风冷式、液冷式（包括油冷式、水冷式）和蒸发冷却式等。2电力电子器件分类2.1按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：1.半控型器件，例如晶闸管；2•全控型器件,例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管）,MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；3•不可控器件，例如电力二极管。2.2按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：1•电压驱动型器件,例如IGBT、MOSFET、STTH（静电感应晶闸管）；2•电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTRO2・3按照驱

8、动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：1・脉冲触发型，例如晶闸管、GT0；2•电子控制型，例如GTR、MOSFET.IGBT。2.4按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：1・单极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、