【文章內(nèi)容簡介】 一般為 。 ③ eb1間反向電壓 Vcb1 b2開路，在額定反向電壓 Vcb2 下，基極 b1 與發(fā)射極e 之間的反向耐壓。 ④ 反向電流 Ieo b1開路，在額定反向電壓 Vcb2下， eb2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(jié)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。 11 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(diào)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。 1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 由單結(jié)晶體管構(gòu)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 圖 （ a）所示。 2) 單結(jié)晶體管自激震蕩電路 利用單結(jié)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 R R1加在單結(jié)晶體管兩個基極 b b2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。 Uc剛沖點到大于峰點轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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 ， 12 圖 其震蕩頻率為 f=1/T=1/ReCLn(1/1η ) 式中η =～ 是單結(jié)晶體管的分壓比。即調(diào)節(jié) Re，可調(diào)節(jié)振蕩頻率 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)eb R1迅速放電到零電壓 .這就是說 ,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 . 移相控制 當 Re增大時，單結(jié)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)1 1ln(11???? CRTfe13 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(guān)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(guān)器件的電流、電壓，保護主電路中的開關(guān)器件，防止過流、過壓損壞開關(guān)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(qū)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(cè)短路；可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)產(chǎn)生逆變失??；以及交流電源電壓過高或過低；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 ）。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 14 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(cè)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 15 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 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(jié)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(jié)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 16 第 3 章 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載等等。單相橋式整流電路帶阻感性負載的電路如圖 所示。由于電感儲能 ,而且儲能不能突變因此電感中的電流不能突變 ,即電感具有阻礙電流變化的作用。當流過電感中的電流變化時 ,在電感兩端將產(chǎn)生感應電動勢 ,引起電壓降 UL 負載中電感量的大小不同，整流電路的工作情況及輸出 Ud、 id 的波形具有不同 的特點。當負載電感量 L 較?。簇撦d阻抗角φ），控制角α〉φ時，負載上的電流不連續(xù)；當電感 L 增大時，負