【正文】 RSM、 URRM 反向不重復(fù)峰值電壓和重復(fù)峰值電壓 ； 不重復(fù)峰值電壓是指不造成正向轉(zhuǎn)折和反向擊穿的最大電壓，一 般不允許多次施加 。 晶閘管的靜態(tài)參數(shù) 取晶閘管的 UDRM和 URRM中較小者作為額定電壓。 額定電流、通 態(tài)平均電流 IT(AV) 晶閘管在環(huán)境溫度為 40?C和規(guī)定的冷卻條件下，穩(wěn)定結(jié)溫不超 過額定結(jié)溫時所允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。 考慮到實際散熱條件、過載現(xiàn)象，留有 ~2倍的裕度。對同一晶閘管來說，通常 IL 約為 IH 的 2~4倍。 開通特性：晶閘管在正向偏臵并受到理想電流觸發(fā)時的導(dǎo)通情況 。 強觸發(fā) 1 0 0 %9 0 %1 0 %uA K0OtdtriAtttsACB關(guān)斷過程 反 向恢復(fù)時間 trr 正 向電流降為零到 反 向恢復(fù)電流衰減至近于零的時間。 關(guān)斷時間 tq tq=trr+tgr 普通晶閘管的時間約為幾百微秒 uA Ktt00tr rtg riAt1t2t3t4to f f斷態(tài)電壓臨界上升率 du/dt 在額定結(jié)溫和門極開路的情況下，不導(dǎo)致晶閘管從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的外加電壓最大上升率。為此必須附加強迫換流電路，使電力電子裝臵復(fù)雜化。陰極寬度越窄、門極與陰極距離越短（橫向電阻小），越利于關(guān)斷。 工作原理 RNPNPNPAGSKEGIGEAIKIc2Ic1IAV1V2. GTO的動態(tài)特性 開通特性與普通晶閘管類似，開通時間 ton由延遲時間 td和上升時間 tr組成 。在這段時間里，繼續(xù)從門極抽出電流，陽極電流逐漸減小，當 α 1+α 2≤1 后，內(nèi)部正反饋停止而使 GTO退出飽和。若陽極電流過大， GTO處于深度飽和狀態(tài)，導(dǎo)致門極關(guān)斷失敗。相對于 GTO， GTR具有控制方便、開關(guān)時間短等優(yōu)點，主要應(yīng)用于交流電機調(diào)速、不間斷電源（ UPS）以及家用電器等中小容量的變流裝臵中。 ?達林頓管 電流增益提高、但飽和壓降增加、開關(guān)速度降低 ? 采用集成電路工藝將許多達林頓單元并聯(lián)而成 模塊 可靠性、性價比 GTR的靜態(tài)特性、動態(tài)特性以及極限參數(shù)與普通晶體管類似，不予詳述。 結(jié)構(gòu)和工作原理 增強型 UGS=0時，無導(dǎo)電溝道， ID=0 耗盡型 UGS=0時，存在導(dǎo)電溝道 結(jié)型 —— 靜電感應(yīng)晶體管 種類 功率場效應(yīng)晶體管 P溝道 空穴 N溝道 電子 絕緣柵型 功率 MOSFET垂直導(dǎo)電 利用 V型槽實現(xiàn)垂直導(dǎo)電 VVMOSFET 具有垂直導(dǎo)電雙擴散 MOS結(jié)構(gòu) VDMOSFET 小功率 MOS橫向?qū)щ? 電壓電流能力 D G S N溝道 D S G P溝道 P N+ N+ N N+ N+ N+ P 溝道 S G D 無反向阻斷能力 無二次擊穿，寬安全工作區(qū) 多元功率集成器件 D G S N溝道 當漏、源極間加正向電壓，柵、源極間 UGS=0時，漏源極之間無電流流過。 絕緣柵雙極晶體管 結(jié)構(gòu)與工作原理 特性 參數(shù) 掣住效應(yīng) 與安全工作區(qū) 絕緣柵雙極晶體管，是一種復(fù)合型電壓控制器件。等效電路中 Rdr是 GTR基區(qū)內(nèi)的擴展電阻。 GEC+++IDRdrICU J 1GCEUdr 特性 靜態(tài)特性 —— 輸出特性 以柵射電壓 UGE為參變量，反映集電極電流 IC與集電極、發(fā)射極電壓 UCE間關(guān)系的曲線族 0放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)ICUCEU TUGE增加U GE 1UGE 2U GE 3擊穿區(qū)當 UGEUT時， IGBT處于截止狀態(tài)， 微弱漏電流 。 UT=2~6V， UGE=15V 0放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)ICUCEU TUGE增加U GE 1UGE 2U GE 3擊穿區(qū) 特性 靜態(tài)特性 —— 轉(zhuǎn)移特性 集電極電流 IC和柵射電壓 UGE的關(guān)系，它表征 UGE對 IC的控制能力。 tfi1 對應(yīng) MOSFET的關(guān)斷過程 tfi2 對應(yīng) PNP晶體管的關(guān)斷過程，集電極電流 iC下降較慢。 ? 集電極連續(xù)電流 IC 、集電極峰值電流 ICM 表征電流容量，額定電流。 ? 最大集電極功率 PCM 在正常工作溫度下允許的最大耗散功率 。溫度升高 ?動態(tài)掣住效應(yīng)比靜態(tài)掣住效應(yīng)所允許的集電極電流小。 器件理想化 進行電路原理分析時，出于簡便目的： 關(guān)斷時，電阻無窮大； 導(dǎo)通時，電阻為零； 忽略開通、關(guān)斷時間。 ?控制方式：相位控制 觸發(fā)角 輸出直流電壓平均值 第 2章 相控整流電路 整流電路的分類 ： ?按器件組成： 不可控、半控、全控 ?按電網(wǎng)、交流電相數(shù)： 單相、三相 、 多相 ?按接線方式 ： 半波、全波 第 2章 相控整流電路 整流電路形式繁雜，重點掌握 ： ?電路拓撲 ?控制策略 ?工作原理、波形分析 ?數(shù)量關(guān)系 第 2章 相控整流電路 單相可控整流電路 三相可控整流電路 變壓器漏感對整流電路的影響 有源逆變 電路 電容濾波的不可控整流電路 整流電路的諧波和功率因數(shù) 其他可控整流電路 本章小結(jié) 重點 重點 重點 單相可控整流電路 單相半波可控整流電路 單相橋式可控整流電路 單相橋式全控整流電路 單相橋式半控整流電路 單相全波可控整流電路 單相半波可控整流電路 TV TR0a )u1u2uV Tudid? t1?2 ?? t? t? t? tu2uguduV T??0b )c )d )e )00 單相半波可控整流電路 1. 電阻負載 TV TR0a )u1u2uV Tudid? t1?2 ?? t? t? t? tu2uguduV T??0b )c )d )e )00變壓器 T 變換電壓 隔離 交流輸入為單相，直流輸出電壓波形只在交流輸入的正半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱為單相半波可控整流電路。單相半波可控整流電路的最大移相范圍是 0~π，相應(yīng) Ud調(diào)節(jié)范圍為~0， θ=πα 。 )s i n()s i n( t a n ????? ?????? ?e初始條件： ωt= ? ， id=0。 為避免 Ud太小 ， 在整流電路的負載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管 a )V Tidb )c )d )e )f )g )LTRu1u2uV TudV DRiV DRuV TiV TId? t? t? t? tOOOO? ?? + ?iV DRu2udidId? t1? t? tOO當 u2過零變負時 ， VDR導(dǎo)通 ，ud為零 。 當 u2為正時 ， VD承受反向電壓呈關(guān)斷狀態(tài) ， 不起作用 。 c. 消除失控事故 。 交流回路中含有直流分量 ，造成換流變壓器鐵芯飽和 ， 設(shè)備利用率下降 。 Ti2aVT1VT3idR?u1u2a )bVT2VT4ud? t? t? t000i2udidb )c )d )ud( id)? ?uV T1 , 4 Ti2aVT1VT3idR?u1u2a )bVT2VT4ud? t? t? t000i2udidb )c )d )ud( id)? ?uV T1 , 4 1 . 電阻負載 工作過程 1) 0ωtα區(qū)域 2)ωt=α?xí)r刻至 ωt=π時刻 VT VT4導(dǎo)通 VTVT3承受反壓阻斷 3)ωt=π時刻 4) π ωt π +α區(qū)域 5)ωt=π+α?xí)r刻至 ωt=2π時刻 VT VT3導(dǎo)通 VTVT4承受反壓阻斷 單相橋式全控電路 ? ????? ?? ?????? 2c os122)(ds i n21 222d UUttUU2c 2c os122 22dd????????RURURUI2c 21 2ddV T????RUII移相范圍 ： 0~π 流過晶閘管的電流平均值只有輸出直流平均值的一半，即 數(shù)量關(guān)系 ?????????????? ? 2s i n212)(d)s i n2(21 222VT RUttRUI??????????????? ? 2s in21)()s in2(1 2222 RUtdtRUIIII 21VT ?流過晶閘管的電流有效值： 變壓器二次測電流有效值 I2與輸出直流電流有效值相等： 變壓器無直流磁化問題 晶閘管在工作中可能承受的最大正向電壓、反向電壓分別為 、電源電壓的峰值 TabRLa )u1u2i2VT1VT3VT2VT4udidu2O? tO? tO? tudidi2b )O? tO? tuV T1 , 4O ? tO ? tIdIdIdIdIdiV T2 , 3iV T1 , 4假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)， id的平均值不變。 VT2和 VT3導(dǎo)通后， u2通過 VT2和 VT3分別向 VT1和 VT4施加反壓使 VT1和 VT4關(guān)斷，流過 VT1和 VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到 VT2和VT3上，此過程稱 換相 ，亦稱 換流 。 a )b )REidudidOEud? tIdO? t??????????????)(d)s i n2(1 2 tEtUEU dREUI?? dd數(shù)量關(guān)系 3. 反電動勢負載 電流斷續(xù) id 波形在一周期內(nèi)有部分時間為 0 的情況 電流連續(xù) id 波形在一周期內(nèi)不出現(xiàn)為 0 的情況 當 ? ﹤ δ 時， 觸發(fā)脈沖到來時，晶閘管承受 負 電壓，不能導(dǎo)通。 單相可控整流電路 單相半波可控整流電路 單相橋式可控整流電路 單相橋式全控整流電路 單相橋式半控整流電路 自學(xué) 單相全波可控整流電路 自學(xué) 第 2章 相控整流電路 單相可控整流電路 三相可控整流電路 變壓器漏感對整流電路的影響 有源逆變 電路 電容濾波的不可控整流電路 整流電路的諧波和功率因數(shù) 其他可控整流電路 本章小結(jié) 重點 重點 重點 ?單相可控整流電路簡單經(jīng)濟 、 直流輸出波形脈動大 ?交流測由三相電源供電