【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一般為 。 ③ eb1間反向電壓 Vcb1 b2開(kāi)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(kāi)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(shí)， eb1間的壓降。 ⑥ 峰點(diǎn)電流 Ip 單結(jié)晶體管剛開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)，發(fā)射極電壓為峰點(diǎn)電壓時(shí)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(guò)零觸發(fā)和脈沖列調(diào)制觸發(fā)等。觸發(fā)電路對(duì)其產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖要求： ① 觸發(fā)信號(hào)可為直流、交流或脈沖電壓。 ② 觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠的功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流）。 ③ 觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖的前沿盡可能陡，以使元件在觸 發(fā)導(dǎo)通后，陽(yáng)極電流能迅速上升超過(guò)掣住電流而維持導(dǎo)通。 ④ 觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽(yáng)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(jiǎn)單、可靠、抗干擾能力強(qiáng)、溫度補(bǔ)償性能好，脈沖前沿徒等優(yōu)點(diǎn)，在容量小的晶閘管裝置中得到了廣泛應(yīng)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(fù)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(gè)基極 b b2之間，另一路通過(guò) Re 對(duì)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(diǎn)到大于峰點(diǎn)轉(zhuǎn)折電壓 Up 的瞬間，管子 eb1間的電阻突然變小，開(kāi)始導(dǎo)通。電容 C 開(kāi)始通過(guò)管子 eb1迅速向 R1放電，由于放電回路電阻很小，故放電時(shí)間很短。隨著電容 C 放電，電壓 Ue 小于一定值，管子 BT又由導(dǎo)通轉(zhuǎn)入截止，然后電源又重新對(duì)電容 C 充電，上述過(guò)程不斷重復(fù)。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(hào) ,又是觸發(fā)電路電源 .當(dāng) UDZ 過(guò)零時(shí) ,電容 C 經(jīng)eb R1迅速放電到零電壓 .這就是說(shuō) ,每半周開(kāi) 始 ,電容 C 都從零開(kāi)始充電 ,進(jìn)而保證每周期觸發(fā)電路送出第一個(gè)脈沖距離過(guò)零的時(shí)刻 (即控制角α )一致 ,實(shí)現(xiàn)同步 . 移相控制 當(dāng) Re增大時(shí)，單結(jié)晶體管發(fā)射極充電到峰點(diǎn)電壓 Up 的時(shí)間增大，第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻推遲，即控制角α增大，實(shí)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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，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(duì)于晶閘管串聯(lián)接法的全控橋電路無(wú)法工作。所以一般采用脈沖變壓器輸出。 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 保護(hù)電路的論證與選擇 電力電子系統(tǒng)在發(fā)生故障 時(shí)可能會(huì)發(fā)生過(guò)流、過(guò)壓，造成開(kāi)關(guān)器件的永久性損壞。過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)包括器件保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)兩個(gè)方面。檢測(cè)開(kāi)關(guān)器件的電流、電壓，保護(hù)主電路中的開(kāi)關(guān)器件，防止過(guò)流、過(guò)壓損壞開(kāi)關(guān)器件。檢測(cè)系統(tǒng)電源輸入、輸出及負(fù)載的電流、電壓，實(shí)時(shí)保護(hù)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(hù)電路，檢測(cè)設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過(guò)允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過(guò)電壓或過(guò)電流的數(shù)值。 過(guò)電流保護(hù) 當(dāng)電力電子變流裝置內(nèi)部某些器件被擊穿或短路；驅(qū)動(dòng)、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障；外部出現(xiàn)負(fù)載過(guò)載；直流側(cè)短路；可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生逆變失?。灰约敖涣麟娫措妷哼^(guò)高或過(guò)低；均能引起裝置或其他元件的電流超過(guò)正常工作電流，即出現(xiàn)過(guò)電流。因此，必須對(duì)電力電子裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^(guò)電流保護(hù)。 采用快速熔斷器作過(guò)電流保護(hù)，其接線圖（見(jiàn)圖 ）。熔斷器是最簡(jiǎn)單的過(guò)電流保護(hù)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(méi)有熔斷，快速熔斷器有較好的快速熔斷特性，一旦發(fā)生過(guò)電流可及時(shí)熔斷起到保護(hù)作用。最 好的辦法是晶閘管元件上直接串快熔，因流過(guò)快熔電流和晶閘管的電流相同，所以對(duì)元件的保護(hù)作用最好，這里就應(yīng)用這一方法快熔抑制過(guò)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(diǎn)：是熔斷器與每一個(gè)元件串連，能可靠的保護(hù)每一個(gè)元件。 B 型 熔斷器 特點(diǎn)： 能在交流、直流和元件短路時(shí)起保護(hù)作用，其可靠性稍有降低 C 型熔斷器 特點(diǎn)： 直流負(fù)載側(cè)有故障時(shí)動(dòng)作，元件內(nèi)部短路時(shí)不能起保護(hù)作用 對(duì)于第二類過(guò)流，即整流橋負(fù)載外電路發(fā)生短路而引起的過(guò)電流，則應(yīng)當(dāng)采用電子電路進(jìn)行保護(hù)。常見(jiàn)的電子保護(hù)原理圖如 所 示 圖 過(guò)流保護(hù)原理圖 過(guò)壓保護(hù) 設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過(guò)電壓和雷擊過(guò)電壓的侵襲。同時(shí)，設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過(guò)電壓出現(xiàn)。 過(guò)電壓保護(hù)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(jiàn)圖 和圖 圖 阻容三角抑制過(guò)電壓 圖 壓敏電阻過(guò)壓 15 過(guò)電壓保護(hù)的第二種方法是采用電子電路進(jìn)行保護(hù)。常見(jiàn)的電子保護(hù)原 圖如 圖 所示 ： 圖 過(guò)電壓保護(hù)電路 電流上升率、電壓上升率的抑制保護(hù) 1) 電流上升率 di/dt 的抑制 晶閘管初開(kāi)通時(shí)電流集中在靠近門(mén)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(kāi)通時(shí)電流上升率 di/dt 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)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(yáng)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(yīng)有所限制 ,如果 dv/dt 過(guò)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(shí)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(yán)重時(shí)引起晶閘管誤導(dǎo)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(shè)計(jì) 主要電路原理及說(shuō)明 當(dāng)負(fù)載由電阻和電感組成時(shí)稱為阻感性負(fù)載。例如各種電機(jī) 的勵(lì)磁繞組 ,整流輸出端接有平波電抗器的負(fù)載等等。單相橋式整流電路帶阻感性負(fù)載的電路如圖 所示。由于電感儲(chǔ)能 ,而且儲(chǔ)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(dāng)流過(guò)電感中的電流變化時(shí) ,在電感兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,引起電壓降 UL 負(fù)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(diǎn)。當(dāng)負(fù)載電感量 L 較?。簇?fù)載阻抗角φ），控制角α〉φ時(shí)，負(fù)載上的電流不連續(xù)；當(dāng)電感 L 增大時(shí)，負(fù)