电力电子技术晶闸管.ppt

2)晶闸管特点 〔简单描述〕晶闸管SCR相当于一个半可控的、可开不可关的单向开关。 5） 晶闸管的主要参数 (1) 断态不重复峰值电压UDSM 晶闸管在门极开路而结温为额定值时，允许重复加于晶闸管上的正向断态最大脉冲电压。 每秒50次每次持续时间不大于10ms， 规定UDRM为UDSM的90%。 它是一个不能重复施加且持续时间不大于10ms的反向脉冲电压。反向不重复峰值电压URSM应小于反向击穿电压。 晶闸管在门极开路而结温为额定值时，允许重复加于晶闸管上的反向最大脉冲电压。 每秒50次每次持续时间不大于10ms。 规定URRM为URSM的90%。 断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM两者中较小的一个电压值规定为额定电压UR。 在选用晶闸管时，应该使其额定电压为正常工作电压峰值UM的2~3倍，以作为安全裕量。 规定为额定电流时的管子导通的管压降峰值。 一般为1.5~2.5V，且随阳极电流的增加而略为增加。 额定电流时的通态平均电压降一般为1V左右。 (7) 通态平均电流IT(AV） 在环境温度为+40℃和规定的散热冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载的单相、工频正弦半波导电，结温稳定在额定值125°时，所允许通过的最大电流平均值。 ——允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 选用一个晶闸管时，要根据所通过的具体电流波形来计算出容许使用的电流有效值，该值要小于晶闸管额定电流对应的有效值。晶闸管才不会损坏。 设单相工频正弦半波电流峰值为Im时通态平均电流为： 正弦半波电流有效值为： 有效值与通态平均电流比值为： 根据有效值相等原则来计算晶闸管的额定电流。 若电路中实际流过晶闸管的电流有效值为I，平均值Id， 定义 波形系数： 则 由于晶闸管的热容量小，过载能力低，因此在实际选择时，一般取1.5~2倍的安全系数， (8) 维持电流IH (针对关断过程) ——是指晶闸管维持导通所必需的最小电流。一般为几十到几百毫安。维持电流与结温有关，结温越高，维持电流越小，晶闸管越难关断。 (9) 断态电压临界上升率du/dt ——电压上升率过大，就会使晶闸管误导通。 ——指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。 (10) 通态电流临界上升率di/dt ——如果电流上升太快，可能造成局部过热而使晶闸管损坏 知识回顾 晶闸管的结构 晶闸管的导通条件 晶闸管的主要参数 * 电感性负载 带续流二极管 (1)输出电压波形,电压平均值与控制角的关系同电阻性负载; (2)负载电流波形同电感性负载. * 4.三相桥式全控整流电路 电阻性负载电流连续时的输出电压 * 10.4 逆变电路 交流---直流称整流;? 直流---交流称逆变? 既能整流,又能逆变的为变流器.逆变后的交流返回电网的称有源逆变;? 逆变后的交流供给负载的称无源逆变.? * 本章小结 晶闸管的导通与关断条件 晶闸管单相和三相基本可控整流电路 晶闸管额定通态平均电流的含义及选择 各种控制电路下电压的计算以及波形的分析 有源逆变和无源逆变的定义 * * 按交流电源的相数,电路的结构,负载的性质有不同的形式. * 整流变压器一次侧接成三角形,提供三次和三的倍数次谐波的通路. 154 * 机械工程学院 第十章 * 第10章 电力电子技术 掌握晶闸管的基本工作原理,特性和主要参数的含义; 掌握几种单相和三相可控整流电路的工作原理及其在不同性质负载下的工作特点; 熟悉逆变器的基本工作原理,用途和控制. 电力半导体器件 弱电 强电 * 10.1电力半导体器件 1.晶闸管(SCR)? 1)晶闸管的结构和特号 3个PN结的四层三端元件 A A G G K K b) A G K P 1 N 1 P 2 N 2 J 1 J 2 J 3 * 螺栓型晶闸管 晶闸管模块 平板型晶闸管外形及结构 常用晶闸管的结构 图 晶闸管的工作条件的试验电路 * 3)晶闸管的工作原理 将晶闸管等效地看成是两只晶体管的组合:一只为PNP型晶体管,另一只为NPN型晶体管.中间的PN结为两管共用. 在A-K和G-K之间加上正向电压,会形成强烈的正反馈,循环下去,晶闸管就导通了. * 4)晶闸管的伏安特性 (1)伏安特性:晶闸管阳极电压与阳极电流的关系曲线. (2)伏安特性上几个点: 正向转折电压UBO(正向不重复峰值电压UDSM); 正向重复峰值电压U