第4章电力电子技术ppt课件.ppt

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1、电力电子基本电路电力电子应用电路常用电力电子器件第4章电力电子技术华南理工大学返回晶闸管是晶体闸流管的简称，又称为可控硅，是一种可以控制的大功率硅整流元件。一、晶闸管的结构和工作原理晶闸管具有三个PN结和四层半导体结构，它同二极管一样具有单向导电性，但导通时间是可控的。PNPNA阳极K阴极G（门极）控制极A阳极G（门极）控制极K阴极常用电力电子器件1、晶闸管外形+-+-S+-+-S+-+-S+-+-S晶闸管通断实验晶闸管的工作原理PNPNA阳极K阴极G（门极）控制极PNNPNPAGKAKGIAIC1IC2IKIGT1T2这样，形成强烈的正反馈

2、，使两管迅速的饱和导通。晶闸管导通后，控制极就失去了控制作用。晶闸管在正向阳极电压下，只要一个短时存在的正向脉冲电压加在控制极和阴极之间即可，这个脉冲电压称为触发电压。+-+-S+-+-SAKGIAIC1IC2IKIGT1T2晶闸管导通的条件：1）阳极（A）和阴极（K）之间加正向电压。（A接正，K接负）2）控制极（G）与阴极（K）之间加适当的正向触发电压。（G接正，K接负）晶闸管由导通转为截止的方法：降低阳极电源电压，使阳极电流IA减小到不能维持正反馈，或将阳极电压反接。二、晶闸管的伏安特性UI0△UBAUFMIFURMIH+--+CAKGI

3、AIC1IC2IKIGT1T2PNNPNPAGK三、晶闸管的主要参数1、正向重复峰值电压UFRM2、反向重复峰值电压URRM3、额定正向平均电流IF4、维持电流IH5、门极触发电压和电流在规定的散热条件和环境温度下（40oC)，晶闸管的阳极和阴极间可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值，称为额定正向平均电流。门极开路时，维持晶闸管导通所必须的最小电流值。在晶闸管阳极和阴极间加6V电压时，能使它导通的最小门极电压和电流。四、晶闸管型号及其含义导通时平均电压组别共九级,用字母A~I表示0.4~1.2V额定电压,用百位或千位数表示取UFRM或UR

4、RM较小者额定正向平均电流(IF)（晶闸管类型）P--普通晶闸管K--快速晶闸管S--双向晶闸管晶闸管KP普通型如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。2、双向晶闸管双向晶闸管（TriodeACSwitch）简称TRIAC，是一种交流开关，它具有被触发后能双向导通的性质，因此在交流开关、交流调压（如电灯调光及加热器控制）等方面获得了广泛的应用。结构图等效电路电路符号双向晶闸管的伏安特性双向晶闸管触发状态双向晶闸管一旦导通，即使失去触发电压，也能继续维持导通状态。当主电极T1、T2电流减小至维持电流以下或T1、T2间电压改变

5、极性，且无触发电压时，双向晶闸管阻断，只有重新施加触发电压，才能再次导通3、门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管（GateTurnoffThyristor）简称GTO。它具有普通晶闸管的全部优点，如耐压高、电流大等。同时它又是全控型器件，即在门极正脉冲电流触发下导通，在负脉冲电流触发下关断。结构电路符号门极可关断晶闸管的内部结构与普通晶闸管相同，但在制作时采用特殊的工艺使管子导通后处于临界饱和，而不像普通晶闸管那样处于深度饱和状态，这样可以用门极负脉冲电流破坏临界饱和状态使其关断。可关断晶闸管的主要参数与普通晶闸管大多相似一、单相半波可控整流电路

6、1、输出电压的平均值U0可控整流2、输出平均电流3、晶闸管的平均电流I=I04、晶闸管的最高反向电压URM电感性负载电路及工作原理设u1为正弦波DAuLGu1u2uTRKLu2正半周时晶闸管导通，u2过零后，由于电感反电动势的存在，晶闸管在一定时间内仍维持导通，失去单向导电作用。D称为续流二极管,加入D的目的就是消除反电动势的影响。u1t0+++二、单项桥式半控整流1、输出电压的平均值U02、输出平均电流4、晶闸管的最高反向电压URM3、晶闸管的平均电流单结晶体管触发电路晶闸管的导通除了必须加正向阳极电压外，在控制极与阴极之间还必须加触发电压

7、。对触发信号的要求：1、触发信号应有一定的持续时间（20S~50S）。2、触发信号应具有一定的功率，一般为0.5W~2W。触发电压一般为4V~10V，以满足晶闸管所需要的起始“偏流”的大小3、触发信号应具有较陡的前沿，一般小于10S。4、能灵活地控制触发信号发生的时刻。产生触发电压的电路称为晶闸管的触发电路。结构PN结发射极EN型硅片B2第二基极B1第一基极欧姆接触电阻EB2B2符号B2B1UBBEIERB2RB1等效电路单结晶体管伏安特性单结晶体管的伏安特性是指基极B1和B2之间加一固定电压UBB时，发射极电流IE与电压UE之间的关系

8、曲线。IEUEUP0截止区UVVBIVIP负阻区饱和区PAUBBIEUEEB2B2+-B2B1UBBEIERB2RB1UEA当发射极与基极之间不加电压时，分压比=