维修电工(高级)第二章.ppt

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1、依据劳动和社会保障部制定的《国家职业标准》要求编写国家职业资格培训教材技能型人才培训用书电力电子技术基础第二章第二章　电力电子技术基础培训学习目标熟悉电力晶体管、门极关断晶闸管熟悉电力晶体管、门极关断晶闸管和功率场效应晶体管的主要特点；熟悉三相半波可控整流电路的组成、工作原理和波形分析；掌握正弦波触发电路的组成及控制方式；熟悉三相桥式可控整流电路的组成、工作原理和波形分析；掌握三相全控桥式整流主电路与锯齿波同步触发电路的安装与调试；掌握逆变电路的基本原理和典型应用。第二章电力电子技术基础第三节逆变电路66一、有源逆变电路66二、无源逆变电路69三、中

2、高频电源71复习思考题第一节电力电子器件一、功率晶体管（GTR）二、门极关断（GTO）晶闸管三、功率场效应晶体管（MOSFET）第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路二、三相桥式整流电路目录第一节电力电子器件一、功率晶体管（GTR）1.GTR的结构图2-12.GTR的主要参数（1）开路阻断电压UCEO（2）集电极最大持续电流ICM（3）电流增益hFE（4）开通时间ton（5）关断时间toff第一节电力电子器件二、门极关断（GTO）晶闸管1.GTO的门极伏安特性图2-32.GTO的主要参数（1）电流关断增益Goff（2）最大可关断阳极电流IATO

3、3.GTO的优点1）用门极负脉冲电流关断方式代替主电路换流，关断所需能量小。2）门极关断晶闸管只需提供足够幅度、宽度的门极关断信号就能保证可靠的关断。3）有较高的开关速度，可关断晶闸管的工作频率可达35kHz。第一节电力电子器件三、功率场效应晶体管（MOSFET）MOSFET是一种单极型的电压控制器件，具有驱动功率小、工作速度高，无二次击穿问题，安全工作区域宽等显著特点。1.功率MOSFET的基本工作原理在栅极电压为零（UGS=0）时，即使在漏极和源极（简称漏源，DS）之间施加电压也不会造成P区内载流子的移动，也就是说，此时MOSFET处于关断状态。

4、但是，在保持漏源（DS）间施加正向电压的前提下，如果在栅极G上施加正向电压（UGS>0），就有漏极电流ID，则MOSFET开始导通。若在栅极上加反向电压（UGS<0），则没有电流ID流过，器件处于关断状态。图2-4第一节电力电子器件三、功率场效应晶体管（MOSFET）2.MOSFET的主要参数（1）通态电阻Ron（2）漏源击穿电压BUDS（3）栅源击穿电压BUGS（4）开启电压UGST（5）最大漏极电流IDM（6）开通时间ton和关断时间toff第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路1.电路接线方法图2-52.电阻性负载时测试波形（1）电阻性负

5、载两端的电压波形（2）晶闸管两端的电压波形图2-6第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路2.电阻性负载时测试波形1）VT1在ωt1～ωt2期间A（U）相导通，uVT1仅是管压降，与横轴重合。2）ωt2～ωt3期间B（V）相导通，经VT2加到VT1的阴极，VT1承受反向电压而关断，承受的电压为线电压UAB。3）ωt3～ωt4期间C（W）相导通，经VT3加到VT1的阴极，VT1承受反向电压而关断，承受的电压为线电压UAC。4）负载Rd上的电压ud由三相电源轮换供给，其波形是三相电源波形的正向包络线。5）ωt1、ωt2……称为自然换流点，距相电压波形

6、原点30°，触发延迟角α是以对应的自然换流点为起始点，往右计算。6）对于电阻性负载，负载上的电压波形与电流波形相同。第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路3.大电感负载时测试波形图29三相半波可控整流电路（电感性负载）1）α≤30°时，电感性负载时电压、电流的波形分析和参数计算与电阻性负载的相同。2）α＞30°时，电压、电流的波形。3）大电感负载时，移相范围为90°。4）晶闸管两端的电压波形。5）当电路加接续流二极管时，ud的波形如同电阻性负载，id的波形如同大电感负载。第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路4.正弦波触发电路（1）电路

7、组成正弦波触发电路（2）同步电压信号图2-12图2-12第二节晶闸管整流电路一、三相半波可控整流电路4.正弦波触发电路（3）控制脉冲电压信号1）控制电压Uc的引入是为了触发脉冲与相对应的晶闸管阴极作相位移，即改变Uc的大小和极性，使移相角α在0°～180°范围变化。2）不同负载以及主电路电压与同步电压相位不同，其触发脉冲初始位置也不同，电路引入偏移直流固定电压Ub。一旦Ub确定后，通过改变控制电压Uc来实现移相角α的变化。3）调整晶体管VT2和VT3构成单稳态电路，从而获得前沿陡、宽度可调的方波脉冲。4）抗干扰措施：电容C2起本级微分负反馈作用，可提

8、高抗干扰能力；VD6可防止由于稳压电源电压沿减小方向波动时，原来已充电的电容C3经R4、电源TP、R2和晶体