【正文】 導(dǎo)通角小于 120? 。 負(fù)載容量較大 ， 或要求直流電壓脈動較小 、容易濾波 。 VT3和 VD4續(xù)流 ，ud又為零 。 從上述后兩點考慮 ， 單相全波電路有利于在 低輸出電壓的場合 應(yīng)用 。 為了克服此缺點 ， 一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián) 一個 平波電抗器 。 ddT 21 II ?ddT 1 III ??晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。 ?????????????? ? 2s i n212)(d)s i n2(21 222VT RUttRUI （ 18） ??????????????? ? 2s i n21)()s i n2(1 2222 RUtdtRUII （ 19） II 21VT ? （ 110） ? ? t ? t ? t 0 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d ? ? u VT 1,4 49 單相全控橋式整流電路 2）帶阻感負(fù)載的工作情況 u 2 O ? t O ? t O ? t u d i d i 2 b) O ? t O ? t u VT 1,4 O ? t O ? t I d I d I d I d I d i VT 2,3 i VT 1,4 圖 113 單相全控橋帶 阻感負(fù)載時的電路及波形 假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài) ， id的平均值不變 。 數(shù)量關(guān)系 (id近似恒為 Id） dd V T 2 II ??? ??（ 12） d2dVT 2)(21 ItdII?????????? ? （ 13） dd V D R II ??? 2?? （ 14） d2 2dVD 2)(21R ItdII ??????????? ? ?（ 15） 44 單相半波可控整流電路 VT的 ? 移相范圍為 180?。 39 單相可控整流電路 電阻負(fù)載 電阻電感負(fù)載 帶續(xù)流二極管的 電阻電感負(fù)載 40 單相半波可控整流電路 圖 19 單相半波可控整流電路及波形 帶電阻負(fù)載的工作情況 變壓器 T起變換電壓和電氣隔離的作用 。 用門極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動態(tài)均流 。 36 晶閘管的串聯(lián) 靜態(tài)均壓措施 ： 選用參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 具有正向壓降小、關(guān)斷時間短、高溫特性好、額定結(jié)溫高等優(yōu)點。 普通晶閘管關(guān)斷時間數(shù)百微秒 ， 快速晶閘管數(shù)十微秒 ，高頻晶閘管 10?s左右 。IT=100A。標(biāo)稱其額定電流的參數(shù)。 反向阻斷狀態(tài)時 ， 只有極小的反相漏電流流過 。 承受正向電壓時 ， 僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通 。由以上式可得 ： 圖 13 晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理 a) 雙晶體管模型 b) 工作原理 按 晶體管的工作原理 ，得： 111 C B OAc III ?? ?222 C B OKc III ?? ?GAK III ??21 ccA III ??（ 12） （ 11） （ 13） （ 14） )(1 21C B O 2C B O 1G2A ???????? IIII （ 15） 15 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 在低發(fā)射極電流下 ? 是很小的，而當(dāng)發(fā)射極電流建立起來之后， ? 迅速增大。 開辟了電力電子技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的嶄新時代 。 全控型器件（ IGBT,MOSFET) —— 通過控制信號既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān) 斷，又稱自關(guān)斷器件。 2）分類 : 電真空器件 (汞弧整流器 ) 半導(dǎo)體器件 (采用的主要材料硅） 仍然 一 電力電子器件的概念和特征 電力電子器件 5 能處理電功率的能力，一般遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。 主電路（ Main Power Circuit） —— 電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路。 圖 11 電力電子器件在實際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成 控 制 電 路 檢測 電路 驅(qū)動 電路 R L 主電路 V 1 V 2 保護(hù)電路 在主電路和控制電路中附加一些電路，以保證電力電子器件和整個系統(tǒng)正?？煽窟\行 二 應(yīng)用電力電子器件系統(tǒng)組成 電氣隔離 控制電路 8 半控型器件（ Thyristor） —— 通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。 1958年商業(yè)化 。 AAGGKKb) c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J313 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 常用 晶閘管的結(jié)構(gòu) 螺栓型晶閘管 晶閘管模塊 平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu) 14 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 式中 ?1和 ?2分別是晶體管 V1和 V2的共基極電流增益； ICBO1和 ICBO2分別是 V1和 V2的共基極漏電流。 其他幾種可能導(dǎo)通的情況 ： 17 晶閘管的基本特性 承受反向電壓時 ， 不論門極是否有觸發(fā)電流 ， 晶閘管都不會導(dǎo)通 。 正向 導(dǎo)通 雪崩 擊穿 O + U A U A I A I A I H I G2 I G1 I G = 0 U bo U DSM U DRM U RRM U RSM 1） 靜態(tài)特性 圖 14 晶閘管的伏安特性 IG2IG1IG 19 晶閘管的基本特性 反向特性類似二極管的反向特性 。 使用注意： 1） 電壓定額 22 晶閘管的主要參數(shù) 通態(tài)平均電流 IT(AV） —— 在環(huán)境溫度為 40?C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)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 。（不考慮電壓、電流裕量） E 100V 50KΩ E 150V 1Ω 220V 10Ω （ a） (b) (c) 解： KP1003 UN=300V。 開關(guān)時間以及 du/dt和 di/dt耐量都有明顯改善 。 32 晶閘管的派生器件 3) 逆導(dǎo)晶閘管 （ Reverse Conducting Thyristor—— RCT） a) K G A b) U O I I G = 0 圖 17 逆導(dǎo)晶閘管的電氣圖形符號和伏安特性 a) 電氣圖形符號 b) 伏安特性 將晶閘管反并聯(lián)一個二極管制作在同一管芯上的功率集成器件。 目的 ：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時 ， 可以串聯(lián) 。 采用均流電抗器 。 整流電路 ： 出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟? L儲存的能量保證了電流 id在LRVDR回路中流通 ， 此過程通常稱為 續(xù)流 。 向負(fù)載輸出的平均電流值為： 流過晶閘管的電流平均值只有輸出直流平均值的一半，即： 2c o 21 2dd V T????RUII（ 210） 2c o 2c o s122 22dd????????RURURUI (17) ? ? t ? t ? t 0 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d ? ? u VT 1,4 48 單相全控橋式整流電路 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 I有效值相等： 由式（ 212）和式（ 213）得： 不考慮變壓器的損耗時，要求變壓器的容量 S=U2I2。電流的平均值和有效值： 變壓器二次側(cè)電流 i2的波形為正負(fù)各 180?的矩形波，其相位由 a角決定，有效值 I2=Id。 如圖 115b所示 id波形所示： 電流連續(xù) u b) i d O E d ? t I d O ? t α q ? 53 單相全控橋式整流電路 負(fù)載為直流電動機(jī)時，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動機(jī) 的機(jī)械特性將很軟 。 單相全波導(dǎo)電回路只含 1個晶閘管 ， 比單相橋少 1個 ，因而管壓降也少 1個 。 u2過零變正時 ， VD4導(dǎo)通 ，VD2關(guān)斷 。引言 交流測由三相電源供電 。 圖 121 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時的電路及 a =0?時的波形 ?=30?的波形 (圖 122) 特點：負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài) 。 u2過零時 ， VT1不關(guān)斷 ， 直到VT2的脈沖到來 ， 才換流 ， —— ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分 。如果兩組負(fù)載完全相同且觸發(fā)角一樣，則負(fù)載電流相等，電路零線中無電流流過，如果將零線去掉，并不影響電路的工作，就成為三相橋式全控整流電路，如圖 (b)所示。 （ 4） 需保證同時導(dǎo)通的 2個晶閘管均有脈沖 可采用兩種方法：一種是 寬脈沖 觸發(fā) 一種是 雙脈沖 觸發(fā) （ 常用 ） 三相橋式全控整流電路的 特點 80 d) d O ? t b) u 2 R i d u a u b u c ? =0 O ? t 1 ? t 2 ? t 3 ? t c) u G O u ? t c) u G O u ? t 時 段 I II III IV V VI 共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流輸出電壓 ud uaub =uab uauc =uac ubuc =ubc ubua =uba ucua =uca ucub =ucb b) u 2 R i d u a u b u c ? =0 O ? t 1 ? t 2 ? t 3 ? t c) u G O u ? t c) u 1 O u ? t 1 3 3 5 5 1 1 2 2 4 4 6 6 6 1 3 2 4 5 6 u G O u ? t u 1 O u ? t 3 5 1 2 4 6 6 81 三相橋式全控整流電路 實際工程應(yīng)用中常采用雙