【文章內(nèi)容簡介】 （4）反向電流 Ieo b1 開路，在額定反向電壓 Vcb2 下，eb 2 間的反向電流。（5）發(fā)射極飽和壓降 Veo 在最大發(fā)射極額定電流時， eb1 間的壓降。（6）峰點電流 Ip 單結晶體管剛開始導通時，發(fā)射極電壓為峰點電壓時的發(fā)射極電流。 觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)主要有移相觸發(fā)、過零觸發(fā)和脈沖列調制觸發(fā)等。觸發(fā)電路對其產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖要求： 1）觸發(fā)信號可為直流、交流或脈沖電壓。2）觸發(fā)信號應有足夠的功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流） 。3）觸發(fā)脈沖應有一定的寬度，脈沖的前沿盡可能陡，以使元件在觸發(fā)導通后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導通。4）觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。 單結晶體管觸發(fā)電路由單結晶體管構成的觸發(fā)電路具有簡單、可靠、抗干擾能力強、溫度補償性能好，脈沖前沿徒等優(yōu)點，在容量小的晶閘管裝置中得到了廣泛應用。他由自激震蕩、同步電源、移相、脈沖形成等部分組成，電路圖如 （a）所示。 單結晶體管自激震蕩電路利用單結晶體管的負阻特性與 RC 電路的充放電可組成自激振蕩電路，產(chǎn)生頻率可變的脈沖。從圖 （a ）可知，經(jīng) D1D2 整流后的直流電源 UZ 一路徑 RR 1 加在單結晶體管兩個基極 bb 2 之間，另一路通過 Re 對電容 C 充電，發(fā)射極電壓 ue=uc 按指數(shù)規(guī)律上升。U c 剛沖點到大于峰點轉折電壓 Up 的瞬間，管子 eb1間的電阻突然變小，開始導通。電容 C 開始通過管子 eb1 迅速向 R1 放電，由于放電回路電阻很小，故放電時間很短。隨著電容 C 放電，電壓 Ue 小于一定值，管子 BT 又由導通轉入截止，然后電源又重新對電容 C 充電，上述過程不斷重復。在電容上形成鋸齒波震蕩電壓，在 R1 上得到一系列前沿很陡的觸發(fā)尖脈沖us， 如圖 （b）所示，其震蕩頻率為f=1/T=1/ReCLn(1/1η)式中 η= ～ 是單結晶體管的分壓比。即調節(jié) Re，可調節(jié)振蕩頻率圖 單結晶體管觸發(fā)電路及波形 同步電源步電壓又變壓器 TB 獲得，而同步變壓器與主電路接至同一電源，故同步電壓于主電壓同相位、同頻率。同步電壓經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓管 DZ 削波為梯形波uDZ,而削波后的最大值 UZ 既是同步信號,又是觸發(fā)電路電源 .當 UDZ 過零時,電容C 經(jīng) ebR 1 ,每半周開始 ,電容 C 都從零開始充電,進而保證每周期觸發(fā)電路送出第一個脈沖距離過零的時刻(即控制角 α)一致,實現(xiàn)同步.)1ln(1???CRTfe)1ln(1???CRTfe 移相控制當 Re 增大時，單結晶體管發(fā)射極充電到峰點電壓 Up 的時間增大，第一個脈沖出現(xiàn)的時刻推遲，即控制角 α 增大，實現(xiàn)了移相。 脈沖輸出 觸發(fā)脈沖 ug 由Ｒ 1 直接取出，這種方法簡單、經(jīng)濟，但觸發(fā)電路與主電路有直接的電聯(lián)系，不安全。對于晶閘管串聯(lián)接法的全控橋電路無法工作。所以一般采用脈沖變壓器輸出。 保護電路的設計 保護電路的論證與選擇電力電子系統(tǒng)在發(fā)生故障時可能會發(fā)生過流、過壓，造成開關器件的永久性損壞。過流、過壓保護包括器件保護和系統(tǒng)保護兩個方面。檢測開關器件的電流、電壓，保護主電路中的開關器件，防止過流、過壓損壞開關器件。檢測系統(tǒng)電源輸入、輸出及負載的電流、電壓，實時保護系統(tǒng)，防止系統(tǒng)崩潰而造成事故。例如，RC 阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器、壓敏電阻或硒堆等。再一種則是采用電子保護電路，檢測設備的輸出電壓或輸入電流，當輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。 過電流保護當電力電子變流裝置內(nèi)部某些器件被擊穿或短路；驅動、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障；外部出現(xiàn)負載過載；直流側短路；可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)產(chǎn)生逆變失?。灰约敖涣麟娫措妷哼^高或過低；均能引起裝置或其他元件的電流超過正常工作電流，即出現(xiàn)過電流。因此，必須對電力電子裝置進行適當?shù)倪^電流保護。采用快速熔斷器作過電流保護，其接線圖（見圖 3..） 。熔斷器是最簡單的過電流保護元件，但最普通的熔斷器由于熔斷特性不合適，很可能在晶閘管燒壞后熔斷器還沒有熔斷，快速熔斷器有較好的快速熔斷特性，一旦發(fā)生過電流可及時熔斷起到保護作用。最好的辦法是晶閘管元件上直接串快熔，因流過快熔電流和晶閘管的電流相同，所以對元件的保護作用最好，這里就應用這一方法快熔抑制過電流電路圖如下圖所示：圖 快速熔短器的接入方法A 型熔斷器特點：是熔斷器與每一個元件串連，能可靠的保護每一個元件。B 型熔斷器特點：能在交流、直流和元件短路時起保護作用，其可靠性稍有降低C 型熔斷器特點：直流負載側有故障時動作，元件內(nèi)部短路時不能起保護作用對于第二類過流，即整流橋負載外電路發(fā)生短路而引起的過電流，則應當采用電子電路進行保護。常見的電子保護原理圖如 所示圖 過流保護原理圖 過壓保護設備在運行過程中，會受到由交流供電電網(wǎng)進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲。同時，設備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現(xiàn)。過電壓保護的第一種方法是并接 RC 阻容吸收回路，以及用壓敏電阻或硒堆等非線性元件加以抑制。見圖 和圖 圖 阻容三角抑制過電壓 圖 壓敏電阻過壓 過電壓保護的第二種方法是采用電子電路進行保護。常見的電子保護原理圖如圖 所示：圖 過電壓保護電路 電流上升率、電壓上升率的抑制保護1）電流上升率 di/dt 的抑制晶閘管初開通時電流集中在靠近門極的陰極表面較小的區(qū)域，局部電流密度很大，然后以 ，若晶閘管開通時電流上升率 di/dt 過大，會導致 PN 結擊穿，必須限制晶閘管的電流上升率使其在合適的范圍內(nèi)。其有效辦法是在晶閘管的陽極回路串聯(lián)入電感。如下圖 所示:圖 串聯(lián)電感抑制回路2）電壓上升率 dv/dt 的抑制加在晶閘管上的正向電壓上升率 dv/dt 也應有所限制,如果 dv/dt 過大，由于晶閘管結電容的存在而產(chǎn)生較大的位移電流，該電流可以實際上起到觸發(fā)電流的作用，使晶閘管正向阻斷能力下降，嚴重時引起晶閘管誤導通。為抑制 dv/dt的作用，可以在晶閘管兩端并聯(lián) RC 阻容吸收回路。如圖 所示：圖 并聯(lián) RC 阻容吸收回4 主體電路的設計 主要電路原理及說明當負載由電阻和電感組成時稱為阻感性負載。例如各種電機的勵磁繞組,整流輸出端接有平波電抗器的負