第19章電力電子技術(shù)-預(yù)覽頁
【正文】 PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu) , 其外形、結(jié)構(gòu)及符號如圖。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 （ Silicon Controlled Rectifier） 晶閘管是在晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種 大功 率半導(dǎo)體器件。 3. 了解單結(jié)晶體管及其觸發(fā)電路的工作原 理。 2. 理解可控整流電路的工作原理、掌握電 壓平均值與控制角的關(guān)系。 （ 3）全控器件：這種器件通過控制信號既能控制其導(dǎo)通，又能控制其關(guān)斷，如可關(guān)斷晶閘管，功率晶體管、功率場效晶體管等。 體積小、重量輕、效率高、動作迅速、維修簡單、操作方便、壽命長、 容量大（正向平均電流達千安、正向耐壓達數(shù)千伏）。 2. 工作原理 G EA 0、 EG 0 K EA + _ R T1 T2 Gi 2BiGiββ 21Giβ2EG A G2B ii ?1BG22C iii ?? ?211 CC iβi ?2BG21 ii ?? ??形成正反饋過程 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 晶閘管導(dǎo)通的條件： 1. 晶閘管陽極電路 (陽極與陰極之間 )施加正向電壓。 晶閘管關(guān)斷的條件： 1. 必須使可控硅陽極電流減小 ,直到 正反饋 效應(yīng)不能維持。 普通 晶閘管 UFRM 為 100V — 3000V 反向重復(fù)峰值電壓 控制極開路時 ,允許重復(fù)作用在 晶閘管 元 件上的反向峰值電壓。 一般為 1V左右。 一般 UG為 1到 5V， IG為幾十到幾百毫安。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 工作原理 UA1UA2時， 控制極 相對于 A2加正脈沖， 晶閘管 正向?qū)?，電流?A1流向 A2。uuu ??To ,0。0, To ?? uuu? t uO u 0時 : 晶閘管不導(dǎo)通。 ? u uo R + – + uT + – – T ? ? ? L eL ? 在電感性負(fù)載中 ,當(dāng)晶閘管剛觸發(fā)導(dǎo)通時，電感元件上產(chǎn)生阻礙電流變化的感應(yīng)電勢 (極性如圖 )，電流不能躍變，將由零逐漸上升 (見波形 )。 T1控制極加觸發(fā)電壓 , 則 T1和 D2導(dǎo) 通， 電流的通路為 T T2 ? 晶閘管 D D2? 晶體管 a RL D2 T1 b (a)電壓 u 為正半周 時 io + – + – T1 T2 RL uo D1 D2 a ? u + – b 此時， T2和 D1均承受反向電壓而截止。 2. 晶閘管和負(fù)載上的電流相同。 晶閘管的熱容量很小 ，一旦發(fā)生過電流時，溫度急劇上升，可能將 PN結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開路。當(dāng)電路發(fā)生過流故障時，它能在晶閘管過熱損壞之前熔斷，切斷電流通路，以保證晶閘管的安全。 當(dāng)電路發(fā)生過流故障時， 檢測電路控制觸發(fā)脈沖迅速后移或停止產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，從而使晶閘管導(dǎo)通角減小或立即關(guān)斷。 UE ? UP時 ? ? – 分壓比 (~ ) UP – 峰點電壓 UD – PN結(jié)正向?qū)▔航? B2 B1 UBB E UE + _ + _ RP + _ + _ 等效電路 RB1 RB2 A UBB E UE + _ RP + _ + _ B2 B1 測量單結(jié)晶體管的實驗電路 由圖可求得 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 (3)單結(jié)晶體管的伏安特性 UV、 IV(谷點電壓、電流 ): 維持單結(jié)管導(dǎo)通的最小 電壓、電流。 單結(jié)晶體管的特點 B2 E B1 管的峰點電壓 UP與 外加固定電壓 UBB及分壓比 ? 有關(guān)， 外加電壓 UBB或 分壓比 ?不同，則峰點電 壓 UP不同。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 2. 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 (1). 振蕩電路 單結(jié)晶體管弛張振蕩電路 單結(jié)晶體管弛張 振蕩電路利用單結(jié)管 的負(fù)阻特性及 RC電路 的充放電特性組成頻 率可調(diào)的振蕩電路。 當(dāng) uC ? UP時 ,單結(jié)管導(dǎo)通 ,電 容 C放電 ,R1上得到一脈沖電壓。 2. 觸發(fā)電路中，整流后為什么加穩(wěn)壓管？ 穩(wěn)壓管的作用： 是將整流后的電壓變成梯形 (即削波 )，使單結(jié)管兩端電壓穩(wěn)定在穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值上，從而保證單結(jié)管產(chǎn)生的脈沖幅度和每半個周期產(chǎn)生 第一脈沖的時間，不受交流電源電壓變化的影響。 控制角 ?變化的范圍稱為移相范圍。 下一頁 總目錄 章目錄 返回 上一頁 工作原理 R2 、 RP、 C 、 T1 、 R3 、 R4 構(gòu)成了單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 。 交流電壓過零變負(fù)后，電容通過 D和 R1迅速放電
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