【正文】 窄脈沖觸發(fā)方式，雖然它 的觸發(fā)電路復(fù)雜，但可使觸發(fā)裝置輸出功率減小，從而 減小脈沖變壓器鐵心的體積。 區(qū)別在于：得到的負(fù)載電流 id波形不同 。O ? tO ? tuduaubucua bua cub cub auc auc bua b? t1? t4? t3? t2ud? = 1 2 0 176。 僅在 計算 Id時有所不同 ， 接反電勢阻感負(fù)載時的 Id為： REUI ?? dd（ 128） 式中 R和 E分別 為負(fù)載中的電阻值和反電動勢的值 。 各晶閘管的通斷情況 輸出整流電壓 ud波形 晶閘管承受的電壓波形 三相橋式全控整流電路 2) 阻感負(fù)載時的工作情況 主要 包括 a 60?時 （ a =90?） 阻感負(fù)載時的工作情況與電阻負(fù)載時不同 。 共陰極組 VT VT VT5的脈沖依次差 120?， 共陽極組VT VT VT2也依次差 120?。 如果負(fù)載中的電感量不是很大 ，Ud/U2與 a的關(guān)系將介于曲線1和 2之間 ， 曲線 3給出了這種情況的一個例子 。 0 30 60 90 1 2 0 1 5 00 . 40 . 81 . 21 . 1 7321? / ( 176。 三個晶閘管分別接入 a、 b、 c三相電源 ， 其陰極連接在一起 —— 共陰極接法 。 有續(xù)流二極管 VDR時 ， 續(xù)流過程由 VDR完成 ， 避免了失控的現(xiàn)象 。 u d O b) 2 O u d i d I d O O O O O i 2 I d I d I d I I d ? ? t ? t ? t ? t ? t ? t ? t ? ? ? ? ? ? ? i VT 1 i VD 4 i VT 2 i VD 3 i VD R 圖 118 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時的電路及波形 電阻負(fù)載 半控電路與全控電路在電阻負(fù)載 時的工作情況相同 。 單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的 。 導(dǎo)通之后， ud=u2， ， 直至 |u2|=E， id即降至 0使得 晶閘管關(guān)斷，此后 ud=E 。 至 ωt=π+? 時刻 ， 晶閘管 VT1和VT4關(guān)斷 ， VT2和 VT3兩管導(dǎo)通 。 分析該電路的主要目的建立起整流電路的基本概念 。 首先 ， 引入兩個重要的基本概念： 觸發(fā)延遲角 ：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度 ,用 ?表示 ,也稱 觸發(fā)角 或 控制角 。引言 整流電路的分類 ： 按組成的器件可分為 不可控 、 半控 、 全控 三種。 用 RC并聯(lián)支路作動態(tài)均壓 。 因此目前在高壓大功率的場合。 1） 快速晶閘管 （ Fast Switching Thyristor—— FST) 31 晶閘管的派生器件 2） 雙向晶閘管 （ Triode AC Switch—— TRIAC或 Bidirectional triode thyristor） 圖 16 雙向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 a) b) I O U I G = 0 G T 1 T 2 可認(rèn)為是一對反并聯(lián)聯(lián)接的普通晶閘管的集成。 —— 電壓上升率過大 ， 使充電電流足夠大 ， 就會使晶閘管誤導(dǎo)通 。 ? 擎住電流 IL ?—— 晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號后， 能維持導(dǎo)通所需的最小電流。 反向重復(fù)峰值電壓 URRM —— 在門極斷路而結(jié)溫為額定值時 ， 允許重復(fù)加在器件上的反向峰值電壓 。 晶閘管正常工作時的特性總結(jié)如下： 18 晶閘管的基本特性 （ 1） 正向特性 IG=0時，器件兩端施加正向電壓，只有很小的正向漏電流，為正向阻斷狀態(tài)。 開通狀態(tài) ： 注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致 ?1+?2趨近于 1的話 ， 流過晶閘管 的電流 IA， 將趨近于無窮大 ， 實現(xiàn)飽和導(dǎo)通 。 晶閘管 （ Thyristor） ：晶體閘流管 ， 可控硅整流器 （ Silicon Controlled Rectifier—— SCR） 12 圖 12 晶閘管的外形、結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號 a) 外形 b) 結(jié)構(gòu) c) 電氣圖形符號 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 外形有 螺栓型 、 平板型 和 模塊型 三種封裝 。 電壓驅(qū)動型 —— 僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。 電力電子器件自身的功率損耗遠(yuǎn)大于信息電子器件，一般都要安裝散熱器。1 第 1章 晶閘管及可控整流電路 半控型器件 —— 晶閘管 單相橋式可 控整流電路 三相橋式可控整流電路 反電勢負(fù)載的特點 本章作業(yè) 2 電子技術(shù)的基礎(chǔ) ——— 電子器件：晶體管和集成電路 電力電子電路的基礎(chǔ) ——— 電力電子器件 本章主要內(nèi)容： 概述電力電子器件的 概念 、 特點 和 分類 等問題。 一 電力電子器件的概念和特征 3）同處理信息的電子器件相比的一般特征： 6 通態(tài)損耗 是器件功率損耗的主要成因。 三 電力電子器件的分類 按照驅(qū)動電路信號的性質(zhì)，分為兩類： 10 普通晶閘管 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 晶閘管的基本特性 晶閘管的主要參數(shù) 晶閘管的派生器件 11 半控器件 — 晶閘管 有三個聯(lián)接端 。 IA實際由外電路 決定 。 正向電壓超過正向轉(zhuǎn)折電壓 Ubo，則漏電流急劇增大，器件開通。 通態(tài) （ 峰值 ） 電壓 UT —— 晶閘管通以某一規(guī)定倍數(shù)的額定通態(tài)平均電流時的瞬態(tài)峰值電壓 。 對同一晶閘管來說，通常 IL約為 IH的 2~4倍。 通態(tài)電流臨界上升率 di/dt —— 指在規(guī)定條件下 ， 晶閘管能承受而無有害影響的最大通態(tài)電流上升率 。 有兩個主電極 T1和 T2，一個門極 G。 34 晶閘管的串聯(lián) 晶閘管的并聯(lián) 35 晶閘管的串聯(lián) 問題 ：理想串聯(lián)希望器件分壓相等 ， 但因特性差異 ， 使器件電壓分配不均勻 。 采用門極強脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時間的差異 。 按電路結(jié)構(gòu)可分為 橋式電路 和 零式電路 。 導(dǎo)通角 ：晶閘管在一個電源周期中處于通態(tài)的電角度，用 θ表示 。 單相半波可控整流電路的特點 45 單相橋式全控整流電路 單相全控橋式整流電路 單相半控橋式整流電路 46 單相全控橋式整流電路 1) 帶電阻負(fù)載的工作情況 a) u ( i ) ? ? t ? t ? t 0 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d ? ? u VT 1,4 圖 112 單相全控橋式 帶電阻負(fù)載時的電路及波形 工作原理及波形分析 VT1和 VT4組成一對橋臂 ， 在u2正半周承受電壓 u2， 得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通 ， 當(dāng) u2過零時關(guān)斷 。 VT2和 VT3導(dǎo)通后 ， VT1和 VT4承受反壓關(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 。 REui ?? dd與電阻負(fù)載時相比，晶閘管提前了電角度 δ停止導(dǎo)電， δ稱為停止導(dǎo)電角， 212s inUE???（ 112） b) i d O E u d ? t I d O ? t ? q ? 52 單相全控橋式整流電路 當(dāng) α ?時，觸發(fā)脈沖到來時，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。 變壓器不存在直流磁化的問題 。 57 單相半控橋式整流電路 單相半控橋帶 阻感負(fù)載 的情況 圖 119 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時的電路及波形 在 u2正半周 ， u2經(jīng) VT1和 VD4向負(fù)載供電 。 續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個管壓降 ， 有利于降低損耗 。 圖 120 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 1)電阻負(fù)載 自然換相點 ： 二極管換相時刻為 自然換相點 ，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻，將其作為計算各晶閘管觸發(fā)角 a的起點，即 a =0?。 )Ud/U2圖 124 三相半波可控整流電路 Ud/U2隨 a變化的關(guān)系 1－電阻負(fù)載 2－電感負(fù)載 3－電阻電感負(fù)載 67 三相半波可控整流電路 負(fù)載電流平均值為 晶閘管承受的最大反向電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即 RUI dd ?（ 115） 222RM UUUU ????（ 116） 68 三相半波可控整流電路 2）阻感負(fù)載 圖 125 三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時的電路及 ? =60?時的波形 特點：阻感負(fù)載 ， L值很大 ，id波形基本平直 。 0 30 60 90 1 2 0 1 5 00 . 40 . 81 . 21 . 1 7321? / ( 176。 同一相的上下兩個橋臂 ， 即 VT1與 VT4， VT3與 VT6，VT5與 VT2， 脈沖相差 180?。 電阻負(fù)載時 ， ud波形不會出現(xiàn)負(fù)的部分 。 90 三相半控橋式整流電路 三相橋式半控整流電路如圖所示，其電路工作特點是共陰極組晶閘管必須觸發(fā)才能換流，而共陽極組二極管總是在自然換相點換流。 bacT rOidudT3T5T1D6D2D41 1iaibiciAABC∶圖 三相橋式半控整流電路 91 三相半控橋式整流電路 1. 電阻性負(fù)載 ud? =3 0 176。 帶阻感負(fù)載時 ， 三相橋式全控整流電路的 a角移相范圍為 90? 。 79 三相橋式全控整流電路 （ 3） ud一周期脈動 6次 ， 每次脈動的波形都一樣 ， 故該電路為 6脈波整流電路 。 ddVT2 5 7 1 IIII ??? （ 118） dVTV