电力电子技术 教学课件 作者 曾方 第一章.ppt

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1、第1章单相可控整流电路1.1单相整流电路1.1.1认识电力二极管1.电力二极管的工作原理螺栓型平板型两种1正向电压作用下，PN结导通，正向管压降很小；反向电压作用下，PN结截止，反向管压降很大。1.电力二极管的工作原理1.1.1认识电力二极管21.1.1认识电力二极管2.电力二极管的伏安特性IOIFUTOUFU伏安特性的主要指标：门槛电压UTO：正向电流IF开始明显增加所对应的电压。正向电压降UF：与IF对应的电力二极管两端的电压。承受反向电压时，只有微小而数值恒定的反向漏电流。34．电力二极管的主要类型3．电力二极管的主要参数①正向平均电流IF(AV)：②正向压降UF③反向重复峰值电

2、压URRM④反向恢复时间trr（1）普通二极管（GeneralPurposeDiode）又称整流二极管（RectifierDiode）多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路其反向恢复时间较长正向电流定额和反向电压定额可以达到很高（2）快恢复二极管（FastRecoveryDiode——FRD）简称快速二极管。从性能上可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。前者trr为数百纳秒或更长，后者则在100ns以下，甚至达到20-30ns。4（3）肖特基二极管(DATASHEET)以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode——SBD

3、）肖特基二极管的弱点反向耐压提高时正向压降会提高，多用于200V以下；反向稳态损耗不能忽略，必须严格地限制其工作温度；肖特基二极管的优点反向恢复时间很短（10~40ns）；正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲;反向耐压较低时其正向压降明显低于快恢复二极管；效率高，其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管还小。51.1.2单相桥式整流电路(SinglePhaseBridgeContrelledRectifier)61.带电阻负载的工作情况u2为正半周时，整流管D1和D3因承受正向电压而导通，D2和D4承受反向电压截止，输出电压ud与电压u2相同，D2和D4管承受的反向电压为也为u2u2为负

4、半周时，D2和D4管导通，D1和D3管截止。输出电压ud为u2但方向与之相反，D1和D3管承受的反向电压为u2。7整流输出电压的平均值为：输出电流的平均值为：输出电流的有效值为：81.1.3MDQ型单相整流桥模块1．MDQ的基本技术特征910名称型号直流输出电流单相输入正向平均电流壳温反向重复峰值电流反向不重复峰值电压通态峰值电压通态峰值电流最高额定结温单相整流桥MDQTypeIdIF(AV)TCIRRMVRRMVTMITmTjmAA℃mAVVA℃MDQ30A30151008600-20001.4545150MDQ40A40201008600-20001.4560150MDQ50A50

5、251008600-20001.4575150112．MDQ模块的选择根据负载电阻值R、所需的直流输出电压Ud或输出电流平均值Id来确定整流二极的技术参数，从而确定MDQ模块的型号。①二极管的平均电流：②二极管承受的最大反向电压：③最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR：12例1：负载电阻R=4Ω，要求输出电流的平均值Id=25A，选择整流变压器的变比、容量和整流模块的型号。解：输出电压的平均值：①变压器二次侧电压由式（1-2）可得：单相整流电路，工频交流电源电压通常为220V，即变压器一次侧的电压U1=220V，所以变压器的变比为：整流电路输出电流的有效值：13因在一个周期内都有

6、电流流过变压器，所以变压器二次侧电流与整流电流输出电流相同即：变压器的容量：由上述变压器的变比及其容量，就可选择相应号的单相变压器。②二极管的平均电流是输出平均电流的一半，即：二极管承受的最大反向电压：14整流电路输出最大整流平均电流：整流电路最高反向工作电压：由上述计算的参数可以选择表1.2中MDQ30A型桥式整流模块。这种的模块的参数为：直流输出电流Id=30A，而要求直流输出电流的平均值25A，满足要求。反向重复峰值电压VRRM=600V～2000V，而二极管承受的最大反向电压V，满足要求。通态峰值电流45A，而整流电路输出最大整流平均电流43.21A，满足要求。151.2单相可

7、控整流电路1.2.1认识晶闸管（国际通用名称为Thyristor,简写为T）螺栓型晶闸管晶闸管模块平板型晶闸管外形及结构161．晶闸管的结构KGA外形有螺栓型和平板型两种封装有三个联接端。螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便。平板型晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。G172．晶闸管的工作原理通过上述实验结果得出，晶闸管导通必须同时具备两个条件：①晶闸管主电路加正向电压。即阳极接高电位，阴极接低电位；②晶闸管控制电路加合适的