电力电子技术(第二章)解读ppt课件.ppt

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1、第二章相控整流主电路第一节单相相控整流主电路（电阻性负载）旧课复习：1．什么是整流电路？将交流电转变成直流电的电路。2．二极管的导通条件是什么？其它课程里学过的二极管整流主电路图是如何设计的？其工作原理是什么？二极管导通的条件是在二极管两端加正向阳极电压，因此当输入信号为正弦交流电时，二极管在输入信号正半周导通，负半周截止，输出信号的大小不可控。新课引入：1．普通晶闸管的导通条件是什么？普通晶闸管导通必须具备两个条件：在晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压；在门极和阴极之间加正向门极触发电压。注：普通晶闸管和二极管两者的导通条件有什么异同点？2．如果利用普通晶闸管替

2、换二极管，主电路的设计有何不同，电路又将如何工作？新课讲授：一、单相半波相控整流主电路电阻性负载原理图1、变压器T起电压变换和隔离的作用。2、晶闸管VT是整个电路的核心，控制整个电路的输出直流电压的大小。3、电阻R是电路的负载部分，它的大小影响输出电流的大小。根据单相半波相控整流主电路（电阻性负载）来进行工作原理分析过程中涉及到几个基本概念，下面将涉及到的基本概念介绍如下：（1）半波输出电压为脉动直流，波形只在正半周内出现，故称为“半波”整流（2）单相半波可控整流电路整流电路采用了可控电力电子器件晶闸管，输入为单相交流电，输出为脉动直流电，故该电路为单相半波可控整

3、流电路。（3）单脉波整流电路波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路。二、基本概念（4）相控方式通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。（5）自然换相点在单相半波整流电路中，交流电压由负过零变正的时刻称为自然换相点。（6）控制角从自然换相点起到触发脉冲出现之间的电角度，称为控制角，用表示。（7）导通角晶闸管在一个周期内导通的电角度称为导通角，用表示。※注：这几个基本概念在以后的整流电路工作原理分析中会经常提及，希望同学们要掌握之间的联系与区别。（1）正向阻断交流电压在wt从0到期间，通过负载R加到晶闸管的阳

4、极和阴极之间，晶闸管承受正向阳极电压，但由于门极无触发信号，晶闸管正向阻断，在此期间负载R上无电流流过，负载两端电压为零，晶闸管VT承受全部电压。即。（2）正向导通在时刻，触发电路送出触发脉冲，晶闸管导通的两个条件均满足，晶闸管立即导通。到时刻。在此期间，交流电压全部加到负载R上，若忽略晶闸管上导通管压降，则。当时刻，由于u2下降到零，晶闸管因流过本身的阳极电流也下降到零小于维持电流而关断。三、工作原理（3）反向阻断当wt从到期间，u2为负值，晶闸管因承受反向电压而反向阻断，在此期间由于晶闸管截止，负载R上无电流流过，负载两端电压为零，晶闸管VT承受全部电压。即。

5、※注：电阻性负载的特点是电压与电流成正比，两者波形形状相同。（1）输出直流电压、电流平均值Ud、Id整流电路输出端得到的是脉动直流电压，其大小是以平均值来衡量。设交流电源电压，根据平均值的定义，输出直流电压的平均值为：四、参数计算（2）输出电压有效值和电流有效值由于输出直流电压与电流是脉动的，所以它们的有效值和平均值并不相等。由于晶闸管与负载串联接在变压器副边，所以输出的负载的电流与流过晶闸管的电流及流过变压器副边的电流相等，因此三者的有效值也相等。（4）有功功率、视在功率、功率因数电源供给的有功功率等于负载电阻上消耗的有功功率（注意有功功率不是直流功率），。变压

6、器副边的视在功率所以电源的功率因数。以上是单相半波相控整流电路电阻性负载的输出参数，为了让学生能灵活的掌握应用，下面利用例题来进行强化。五、例题讲解见课本例2-1第一节单相相控整流主电路（电感性负载）复习：1、几个基本概念2、单相半波相控整流电路电阻性负载工作原理3、输出直流平均电压、平均电流的计算一、原理图电感性负载电路中既有电阻又有电感，且感抗与电阻的大小相比不可忽略。其特点是电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。1、不接续流二极管当电感足够大时，负载所得到的电压波形正负面积近似相等，整流输出的直流平均电压接近于零，电路将无法工作。2、接续

7、流二极管单相半波带大电感负载并接续流二极管，整流电路输出电压波形和电阻性负载时一样。由于大电感作用，电流不但连续而且基本保持不变，接近于一条水平线，有效值与平均值近似相等。三、参数计算1、输出直流电压平均值2、流过晶闸管的电流平均值和有效值3、流过续流二极管的电流平均值和有效值例题第一节单相全控桥整流电路（电阻性负载）一、原理图电路如图所示，四只晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4组成桥路，其中VT1、VT2阴极相连，为共阴极接法，VT3、VT4阳极相连，为共阳极接法。二、工作原理1、在电源电压正半周时，VT1、VT3承受正压，VT2、VT4承受反压。在时刻VT

8、1、VT3