电力电子器件教学课件PPT.ppt

1、螺栓型晶闸管螺栓型晶闸管塑料封装型晶闸管塑料封装型晶闸管平板型晶闸管平板型晶闸管 G G GAT1P1N1P2T2N2N1P2GKIAIGIK 1 2IGIGIC2AT1T2GKUARUGIB2G2Bii1BG2B222CiiiiIB121111CBCiii2BG21ii在极短时间内使两个晶体管均饱和导通，在极短时间内使两个晶体管均饱和导通，此过程称此过程称触发导通触发导通。G2Bii1BG2B222CiiiiUGIB2 1 2IGIGIC2AT1T2GKUARIB121111CBCiii2BG21iiOUIIG0=0UBOIG1IG2IG2 IG1 IG0URRMUBRIHUDRM:晶闸管控

2、制极开路且正向阻断情况下晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。控制极开路时控制极开路时,允许重复作用在晶闸管元允许重复作用在晶闸管元 件上的反向峰值电压。件上的反向峰值电压。URRM：环境温度为环境温度为40 C及标准散热条件下，晶闸管及标准散热条件下，晶闸管可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。额定电压额定电压,用百位数或千位数表用百位数或千位数表示，取示，取UDRM或或URRM较小者较小者额定正向平均电流额定正向平均电流(IF)晶闸管晶闸管K P普通型普通型如如KP5-7表示额

3、定正向平均电流为表示额定正向平均电流为5A，额定电压为，额定电压为700V的晶闸管。的晶闸管。(3)晶闸管导通后，其正向压降约等于（晶闸管导通后，其正向压降约等于（）。）。(a)0 (b)0.3V (c)1V左右左右c(1)晶闸管导通后，若仅使控制极电流消失，则晶晶闸管导通后，若仅使控制极电流消失，则晶闸管处于（闸管处于（）。）。(a)导通状态导通状态 (b)关断状态关断状态 (c)放大状态放大状态a(2)晶闸管导通后，其阳极电流的大小（晶闸管导通后，其阳极电流的大小（）。）。(a)受控制电流控制受控制电流控制 (b)受控制电压控制受控制电压控制 (c)不受控制极控制，即控制极失去控制作用不受

4、控制极控制，即控制极失去控制作用c(4)一般晶闸管导通后，要使其阻断，则必须（一般晶闸管导通后，要使其阻断，则必须（）。）。(a)去掉控制极的正向电压去掉控制极的正向电压 (b)使阳极与阴极之间的正向电压降到零或加反向使阳极与阴极之间的正向电压降到零或加反向 电压电压 (c)控制极加反向电压控制极加反向电压b单相可控半波整流单相可控半波整流单相可控桥式整流单相可控桥式整流三相可控桥式整流三相可控桥式整流(1)电路结构电路结构+T t1 2 tuOGu tO+T t tO t tOuGuOuTuO 控制角控制角 t1 t22 导通角导通角O)(d21tuU2cos145.0U)(dsin221t

5、tU2cos145.0LLOORURUI例例1 1：单相半波可控整流电路，已知交流电压有效值单相半波可控整流电路，已知交流电压有效值U=220V，输出电压输出电压平均值平均值 UO=90V，输出电流平均，输出电流平均值值IO=45A。计算：。计算：(1)晶闸管的导通角。晶闸管的导通角。(2)通过晶闸管的平均电流。通过晶闸管的平均电流。(3)晶闸管承受的最高正向，反向电压。晶闸管承受的最高正向，反向电压。解：解：(1)晶闸管的导通角晶闸管的导通角9.1441.351801.35由由可得：可得：2cos145.0OUU818.0145.02cosOUU(3)晶闸管最高正向电压晶闸管最高正向电压UF

6、M、最高反向电压、最高反向电压URM均为均为(2)通过晶闸管的平均电流通过晶闸管的平均电流V31022022MRMFUUUA45OT II(1)电路结构电路结构+T+tO tO tO tO2 uuGuOuT tOiO (1)电路结构电路结构+TDiL tOu tuO tTuO 2 tGuO1、电路结构、电路结构+T1T2RLuOD1D2+2、工作原理、工作原理aRLD2T1b+T1T2RLuOD1D2+bRLD1T2a t tO2 tOuuGuOO)(d1tuU2cos19.0LLOORURUI2cos19.0U)(dsin21ttU 有一纯电阻负载，需要可调的直流电源：电压有一纯电阻负载，需

7、要可调的直流电源：电压Uo=0180V，电流，电流Io=06A。现采用单相半控桥式整流。现采用单相半控桥式整流电路，试求变压器二次侧电压的有效值，并选择整流电路，试求变压器二次侧电压的有效值，并选择整流器件。器件。解：解：UU0.9OA321oDTIII二极管选用二极管选用2CZ56F(3A，400V)。当晶闸管的控制角当晶闸管的控制角 =0 时，时，Uo=180VV2009.01809.0oUU考虑电网电压波动、管压降以及导通角等原因考虑电网电压波动、管压降以及导通角等原因，通常加大通常加大10%左右，即左右，即 U=220V晶闸管、二极管的平均电流：晶闸管、二极管的平均电流：V310220

8、22DMUUV31022022MRMFUUU晶闸管选用晶闸管选用 KP5-7型。型。晶闸管最高正向电压晶闸管最高正向电压UFM、最高反向电压、最高反向电压URM、二、二极管承受的最高反向电压均为极管承受的最高反向电压均为选取晶闸管的选取晶闸管的UDRM和和URRM，通常取，通常取MFMDR)32(UUMRMRR)32(UU与晶闸与晶闸管串联管串联接在接在输入输入端端接在接在输出输出端端 RCRC晶闸管元件晶闸管元件的阻容保护的阻容保护输入端的输入端的阻容保护阻容保护输出端的输出端的阻容保护阻容保护晶体管的触发电路：晶体管的触发电路：(又称双基极二极管又称双基极二极管)单结晶体管的常用型号有单结

9、晶体管的常用型号有BT31、BT33、BT35等。等。N型硅片型硅片PPN结结RB2RB1UBB+_+_RP+_+_UBB+_+_RP+_+_RB2RB1BBBBBBB1BBB2B1B1B1UURRURRRU 分压比，约为分压比，约为0.5 0.9(1)当当(2)当当 P IpIVV截止区截止区 OORLR1R2RPCRuZT1D1D2T2C+RRuZ+u2+uo+OouOZuOUZuOR1R2RPCRUZOUPUP-UDRLT1D1D2T2 uL L桥式整流桥式整流单结晶体单结晶体触发电路触发电路改变晶闸管的触改变晶闸管的触发角发角的大小，的大小，从而改变输出电从而改变输出电压。压。给晶闸管

10、阳极和阴极间提供正向电压，同时给给晶闸管阳极和阴极间提供正向电压，同时给单结晶体管触发电路提供电源。单结晶体管触发电路提供电源。接通电源后，交流电经桥式整流后给单向晶闸管阳极接通电源后，交流电经桥式整流后给单向晶闸管阳极提供正向电压，并经过提供正向电压，并经过R2、R3加在单结晶体管的基加在单结晶体管的基极上，同时经过电阻极上，同时经过电阻R1、RP和和R4给电容器给电容器C充电，充电，当当C两端的电压大于单结晶体管的导通电压时，单两端的电压大于单结晶体管的导通电压时，单结晶体管导通，给晶闸管提供一个触发脉冲信号，结晶体管导通，给晶闸管提供一个触发脉冲信号，调节电位器调节电位器RP，就可以改变单向晶闸管的触发延迟，就可以改变单向晶闸管的触发延迟角角的大小，改变单结晶体管触发电路输出的触发的大小，改变单结晶体管触发电路输出的触发脉冲的周期，从而即改变输出电压的大小，这样就脉冲的周期，从而即改变输出电压的大小，这样就可以改变灯泡的亮暗。可以改变灯泡的亮暗。