电工学-第11章电力电子技术课件.ppt

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1、第11章电力电子技术11.1晶闸管11.2可控整流电路*11.3交流调压电路*11.4直流调压电路*11.5逆变电路*11.6晶闸管触发电路下一章上一章返回主页111.1晶闸管一、普通晶闸管图形符号PNPNG（控制极或门极）K（阴极）A（阳极）AKG1.基本结构2大连理工大学电气工程系2.工作原理(1)uG≤0时无论uA>0或uA＜0，晶闸管均截止。PNPNGKA＋uA－＋uG－AGK＋uA－＋uG－PNP管NPN管3大连理工大学电气工程系AGK＋uA－＋uG－(2)uA>0，uG>0时iG→iB1→T1导通→iC1=iB2→T2导通→iB1=iG

2、＋iC2→T1进一步导通由于iB1≈iC2，可使iG=0。T2T1iGiB1iB2=iC1iA=iE2iC2形成正反馈管子迅速导通。4大连理工大学电气工程系(3)晶闸管导通后若uA>0，uG≤0，管子会继续导通。AGK＋uA－＋uG－T2T1iGiB1iB2=iC1iA=iE2iC2(4)晶闸管由导通转换为截止的条件结论：晶闸管具有单向导电性（直流开关）。uA≤0或iA＜IH（维持电流）5大连理工大学电气工程系3.主要参数(1)额定正向平均电流IF允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值(2)正向重复峰值电压UFRM(3)反向重复峰值电压UR

3、RM(4)控制极触发电压UG和触发电流IG6大连理工大学电气工程系*二、双向晶闸管A2A1GKAG*三、可关断晶闸管uA＞0时，uG＞0，管子导通；uA＞0时，uG＜0，管子截止。相当于两个反向晶闸管并联，两者共用一个控制极。7大连理工大学电气工程系单相桥式整流电路中的两个二极管用可控的晶闸管替换——半控。1.电路结构11.2可控整流电路abT+-u2+-u1uGT1D1uGT2D2RL+-uOiO－＋－＋8大连理工大学电气工程系2.工作原理正半周，T2、D1承受反向电压截止，T1、D2承受正向电压，控制极电压uG在t=α时施加，故在≤t≤

4、时，T1和D2导通电流通路：a→T1→RL→D2→babT+-u2+-u1uGT1D1－＋uGT2D2RL+-uOiO－＋9大连理工大学电气工程系负半周，T1、D2承受反向电压截止，T2、D1承受正向电压。控制极电压uG在t=α+时施加，故在+≤t≤2时，T2和D1导通。电流通路：b→T2→RL→D1→aabT+-u2+-u1uGT1D1uGT2D2RL+-uOiO2.工作原理－＋－＋10大连理工大学电气工程系3.工作波形++2ab+-u2uGT1D1uGT2D2RL+-uOiO负载RL上得到不完整的全波脉动电压。u2

5、tOtuGuOtOO－＋－＋11大连理工大学电气工程系4.主要参数＋uO2tUO(1)负载直流电压(2)负载直流电流UO=2U2sintd(t)1∫=U2221+cos2=0.9U21+cos2IO=UORL12大连理工大学电气工程系(3)二极管和晶闸管平均电流ID=IT=0.5IO(4)晶闸管电流有效值(5)晶闸管正向阳极电压最大值13大连理工大学电气工程系(7)二极管反向阳极电压最大值(6)晶闸管反向阳极电压最大值14大连理工大学电气工程系[例11.2.1]一单相桥式半控整流电路，交流输入电压有效值U2=10

6、0V,负载电阻RL=10Ω，控制角α的调节范围为0o~120o。求下述数值的变化范围：(1)输出直流电压，(2)输出直流电流，(3)晶闸管平均电流，(4)晶闸管电流有效值。[解](1)输出直流电压的变化范围当α=0o时，当α=120o时，15大连理工大学电气工程系(2)输出直流电流的变化范围当α=0o时，当α=120o时，(3)晶闸管平均电流的变化范围当α=0o时，当α=120o时，16大连理工大学电气工程系(4)晶闸管电流有效值的变化范围当α=0o时，当α=120o时，17大连理工大学电气工程系输出电压有效值电路结构*11.3交流调压电路OuOω

7、tp3p2pOuIωtp3p2p输出电流有效值uOuI+－+RLA1A2－18大连理工大学电气工程系[例11.3.1]交流调压电路，交流输入电压有效值UI=220V，负载电阻RL=11Ω，控制角α的调节范围为0o~90o。求输出电压和输出直流的变化范围。[解]当α=0o时，19大连理工大学电气工程系当α=90o时，故当α=0o~90o时，UO=220V~155.56V，IO=20A~14.14A20大连理工大学电气工程系输入电压和输出电压关系电路结构：*11.4直流调压电路占空比OuOtTtW输出电压波形直流输出电流uOＵIRLKAG+－+－2

8、1大连理工大学电气工程系[例11.４.1]直流调压电路，输入电压UI=110V,若要求直流输出电压UO在0~80V范围内可