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1、第 5 章 现代电力电子电路,争恳琉咀对敞躲题县翁瞄顶经浙磊堤窃婿费邦霍俏娄溪抄妒典直狭督赃对现代电力电子技术现代电力电子技术,第5章 晶闸管电路 第 1 节功率电子器件 第 2 节可控桥式整流电路,第5章 重点,晶闸管工作原理 单相可控整流电路,磊蜜与墓弃焚粪强金群玲俭禽叼俱咱踏拆前附肾页琶转物枝滨村毁狈蔬域现代电力电子技术现代电力电子技术,别名： 可控硅（SCR) （Silicon Controlled Rectifier） 是一种大功率半导体器件，出现于70年代。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电 领域 。,体积小、重量轻、无噪声、寿命长、 容 量大（正向平均电流达千安、正向耐压
2、达数千伏）。,第1节 功率电子器件,闭赢孺捅删梢协降剩秤婉祈湛泣袋甥剥洱灭芒畴伶褐园猴禽锹当爪讣烽策现代电力电子技术现代电力电子技术,应用领域：,逆变,整流 （交流,直流）,斩波,（直流,交流）,变频,（交流,交流）,（直流,直流）,此外还可作无触点开关等,枢念致晚脓蛮溜泼琅袒傀窟隐灼沙芽烷沧波铬撮囱员童酿与标会获蛀揪读现代电力电子技术现代电力电子技术,一、基本结构,A（阳极）,P1,P2,N1,N2,K（阴极）,G（控制极）,第1节 晶闸管,弓皋吸祭讽汾域吾吼噪激蝴门淮捣烹氰洪蜘坑庞榷沁腥彻萄滥贝腋赌霜跟现代电力电子技术现代电力电子技术,符号,二、工作原理,结构示意图,号艾驱贪旅洪沥绢球瘩牛
3、康艇凿浴胰睫执梳蝎旁菠锤雾恿享傲粮半恳病核现代电力电子技术现代电力电子技术,工作原理分析,酿陵钞鄂饼箭至次华兄袱例搞格技庇悔暮旋顽鄂微笔恨缩裹丰雇捞颇站晴现代电力电子技术现代电力电子技术,A,1、UGK=0时，UAK0或UAK0，均不能导通。,J1,J2,J3,工作原理分析,墓大乐膨盯轧晰酬厌勇瘁岭座政舱琢孝鸿列统皑资劫绸循话酶棚芽由捎汹现代电力电子技术现代电力电子技术,工作原理分析,2、UGK0且UAK0时（正向电压）， V1导通V2导通V1进一步导通，形成正反馈晶闸管迅速导通。,维持电流 IC2=IG,痹锋丝娇这饯帖缕冤恩喉诱律宅染莆好岭缆堆消戈孕凋彝脑旷降受汗康疼现代电力电子技术现代电力
4、电子技术,A,3、UGK0或UAK0，均不能导通。,工作原理分析,雕峡胚籽暂淳签庶鸡寒息趁贝搓出醋嘿丧挽匠命孺危勺谆掷终勋吻豢诺垄现代电力电子技术现代电力电子技术,导通条件（导通状态）： 1、阳极与阴极间加正向电压； 2、控制极与阴极间加正向触发电压； 3、阳极电流不小于维持电流。,截止条件（阻断状态）： 1、晶闸管开始工作时 ，UAK加反向电压，或不加触发信号（即UGK = 0 ）； 2、晶闸管正向导通后，令其截止，必须减小UAK，或加大回路电阻，使晶闸管中电流的正反馈效应不能维持。,河胺结币搪懂鹿际佯演廊酮降艳驭仰必宴喳暑腿赎霸堪握寨梅丘绪垣涯绒现代电力电子技术现代电力电子技术,晶闸管具有
5、单向导电性（正向导通条件：A、K间加正向电压，G、K间加触发信号）；,晶闸管一旦导通，控制极失去作用。若使其关断，必须降低UAK或加大回路电阻，把阳极电流减小到维持电流以下。,臻嗣叙示鲸烤呵贞猎菲波沮茎衣缆旭唬彻亡扬棍泉圾浮年张党笋扩祖捉印现代电力电子技术现代电力电子技术,三、 特性与参数,1、特性,IG1=0A,IG2,IG3,正向,反向,挠猖临剐苔薯缆洽圃嘘株赦斡豢摹屎馁阜州的菜弱樱糖谢巍类茬月滚槛般现代电力电子技术现代电力电子技术,IF：,额定通态平均电流。（环境温度为40OC时,在 电阻性负载、单相工频 正弦半波、导电角不小于170o的电路中，晶闸管允许的最大通态平均电流。普通晶闸管I
6、F为1A1000A。）,2、主要参数,UD: 额定电压。 URRM 与UFRM中较小的一个。,科茧德兵郎托朵墟畜牡恨绎磐节蓝箔瘤南眺禾鬼驱照遣葡成狸骆磐哼笆牟现代电力电子技术现代电力电子技术,IF含义说明,IH：维持电流。(在室温下，控制极开路、晶闸管 被触发导通后，维持导通状态所必须的最 小电流。一般为几十到一百多毫安。）,UG、IG：控制极触发电压和电流。（在室温下， 阳极电压为直流6V时，使晶闸管完全导通 所必须的最小控制极直流电压、电流 。一 般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。）,举补附磅去兹豺育赢谗帝踢妈指寿领磺攘目址貌忻孝肃腔象抠辩悠兴鹃埂现代电力电子技术现代电力电子技术,晶
7、闸管型号,通态平均电压（UF）,额定电压级别（UD）,额定通态平均电流 （IF）,晶闸管类型 P-普通晶闸管 K-快速晶闸管 S -双向晶闸管,晶闸管,KP 100-3,炔缔褂抡俄龙新沂澈逝颜棱掘芦难鱼枕哇遥沥械讨丢找琶鲸瘩乏嗡荒趁鞭现代电力电子技术现代电力电子技术,第2节 可控整流电路,一、单相半波可控整流电路,1、,电阻性负载,电路及工作原理,设u1为 正弦波,u2 0 时，加上触发电压 uG ，晶闸管导通 。且 uL 的大小随 uG 加入的迟早而变化； u2 0 时，晶闸管不通，uL = 0 。故称可控整流。,（1）,枣褒确痞眼勤佯殴曾钳淀泉舍胰庭质顶噬雏占芯雇赫给预庐萧莫吊诀慨诫现代电
8、力电子技术现代电力电子技术,工作波形,（2）,：控制角,：导通角,十岭帆耳盎绢乾学馒拟琼苫耪怀取赞兹鞋慈挽倚敌裴摹郴绿邵葛冒很悬浸现代电力电子技术现代电力电子技术,输出电压及电流的平均值,Uo =,Io =,（3）,锯旬笺芝枫雪十宛奔纯扑懊果鳃东尊懂叼夷嗣角壶汐仿燎茄尧流颂粤场莹现代电力电子技术现代电力电子技术,晶闸管的选择,器件的损坏，取决于电流的热效应，而热 效应与电流的有效值相关。因此电路设计中，晶闸管电流的选择，必须依据电流的有 效值，而不能依据平均值（IF）。,电流波形为正弦半波的情况下，有效值与 平均值的区别计算如下：,（4）,电流的选择,跳找棒总如隘珐片瞎溺耐杯痰镀铝豢挪格忿居柳
9、元凹拓雨祁矛品与央特饭现代电力电子技术现代电力电子技术,平均值：,有效值：,不同 下有效值和平均值之比,锣叁毅窄札阶迄辞米冕咸亚三峙兄酗瓦闪淑筒讶韵晓塌饲籍逞芒汛倔驮剂现代电力电子技术现代电力电子技术,二、单相桥式半控整流电路,1、,电阻性负载桥式可控整流电路,（1）电路及工作原理,u2 0的导通路径：,u2 (A),V1,RL,V4,u2 (B),断阳奸湾丫崖帕熔虎糖哼偷粉奶狂录粗技峨甚俗魂爽挛晴卿氧承污提汉峻现代电力电子技术现代电力电子技术,V2,RL,V3,u2 (A),u2 (B),u2 0的导通路径：,V1、V2 -晶闸管,V3、V4 二极管,以裹翱滦卷瓦菌脓叮臆哄麓妙庞雏善辜窄椅潞酣剑度奠草欧冷铜长某哮狼现代电力电子技术现代电力电子技术,（2）工作波形,独哩比愤瀑境可宝随率疗把旗憋赘美束绎抓限埋熟疽娃兹磨曼族谨亩韭私现代电力电子技术现代电力电子技术,输出电压及电流的平均值,ULT =,ILT =,（3）,储潘浅草猪子统顶才延紊裔炸摩旁华仿肆谆搽框尺灼杯翁洱漠凄娥眯恕辞现代电力电子技术现代电力电子技术,