晶閘管及其應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-20 16:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，晶閘管不能關(guān)斷，負(fù)載上出現(xiàn)了負(fù)電壓。當(dāng)電流下降到維持電流以下時(shí)，晶閘管才能關(guān)斷，并且立即承受反向電壓， (b)所示。綜上可見，在單相半波可控整流電路接電感性負(fù)載時(shí)，晶閘管導(dǎo)通角θ將大于（180oα）。負(fù)載電感愈大，導(dǎo)通角θ愈大，在一個(gè)周期中負(fù)載上負(fù)電壓所占的比重就愈大，整流輸出電壓和電流的平均值就愈小。為了使晶閘管在電源電壓u降到零值時(shí)能及時(shí)關(guān)斷，使負(fù)載上不出現(xiàn)負(fù)電壓，必須采取相應(yīng)措施。我們可以在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)二極管D來(lái)解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)交流電壓u過(guò)零值變負(fù)后，二極管因承受正向電壓而導(dǎo)通，于是負(fù)載上由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eL產(chǎn)生的電流經(jīng)過(guò)這個(gè)二極管形成回路。因此這個(gè)二極管稱為續(xù)流二極管。 接電感性負(fù)載時(shí)單相半波可控整流電路的電壓與電流波形這時(shí)負(fù)載兩端電壓近似為零，晶閘管因承受反向電壓而關(guān)斷。負(fù)載電阻上消耗的能量是電感元件釋放的能量。單相半控橋式整流電路 單相半波可控整流電路雖然具有電路簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、使用元件少的優(yōu)點(diǎn)，但卻有整流電壓脈動(dòng)大、輸出整流電流小的缺點(diǎn)。較常用的是半控橋式整流電路，簡(jiǎn)稱半控橋。電路與單相不可控橋式整流電路相似，只是其中兩個(gè)臂中的二極管被晶閘管所取代。在變壓器副邊電壓u的正半周（a端為正）時(shí)，T1和D2承受正向電壓。這時(shí)如對(duì)晶閘管T1引入觸發(fā)信號(hào)，則T1和D2導(dǎo)通，電流的通路為a→T1→RL→D2→b 電阻性負(fù)載的單相半控橋式整流電路這時(shí)T2和D1都因承受反向電壓而截止。同樣，在電壓u的負(fù)半周時(shí)，T2和D1承受正向電壓。這時(shí)，如對(duì)晶閘管T2引入觸發(fā)信號(hào)，則T2和D1導(dǎo)通，電流的通路為：b→T2→RL→D1→a 電阻性負(fù)載時(shí)單相半控橋式 整流電路的電壓與電流的波形這時(shí)T1和D2處于截止?fàn)顟B(tài)。顯然，與單相半波整流[（c）相比，橋式整流電路的輸出電壓的平均值要大一倍，即 ()輸出電流的平均值為 ()，需要可調(diào)的直流電源：電壓U0=0~180V，電流I0=0~6A。，試求交流電壓的有效值，并選擇整流元件。解 設(shè)晶閘管導(dǎo)通角θ為180o（控制角α=0）時(shí)，U0=180V，I0=6A。交流電壓有效值實(shí)際上還要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)、管壓降以及導(dǎo)通角常常到不了180o（一般只有160 o~170 o左右）等因素，交流電壓要比上述計(jì)算而得到的值適當(dāng)加大10％左右，即大約為220V。因此，在本例中可以不用整流變壓器，直接接到220V的交流電源上。晶閘管所承受的最高正向電壓UFM、最高反向電壓URM和二極管所承受的最高反向電壓都等于流過(guò)晶閘管和二極管的平均電流是 為了保證晶閘管在出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)不致?lián)p壞，通常根據(jù)下式選取晶閘管的UFRM和URRM： UFRM≥(23)UFM=(23)310V=(620930)V URRM≥(23)URM=(23)310V=(620930)V根據(jù)上面計(jì)算，晶閘管可先用KP57型，二極管可先用2CZ5/300型。因?yàn)槎O管的反向工作峰值電壓一般是取反向擊穿電壓的一半，已有較大余量，所以選300V已足夠。晶閘管的保護(hù)晶閘管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是，它們承受過(guò)電壓和過(guò)電流的能力很差，這是晶閘管的主要弱點(diǎn)，因此，在各種晶閘管裝置中必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。一、晶閘管的過(guò)電流保護(hù)由于晶閘管的熱容量很小，一旦發(fā)生過(guò)電流時(shí)，溫度就會(huì)急劇上升而可能把PN結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開路。晶閘管發(fā)生過(guò)電流的原因主要有：負(fù)載端過(guò)載或短路；某個(gè)晶閘管被擊穿短路，造成其他元件的過(guò)電流；觸發(fā)電路工作不正?；蚴芨蓴_，使晶閘管誤觸發(fā)，引起過(guò)電流。晶閘管承受過(guò)電流能力很差，例如一個(gè)100A的晶閘管。這就是說(shuō)，當(dāng)100A的晶閘管過(guò)電流為400A時(shí)，否則將因過(guò)熱而損壞。由此可知，晶閘管允許在短時(shí)間內(nèi)承受一定的過(guò)電流，所以，過(guò)電流保護(hù)的作用就在于當(dāng)發(fā)生過(guò)電流時(shí)，在通的時(shí)間內(nèi)將過(guò)電流切斷，以防止元
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