第19章 电力电子器件.ppt

19.1 电力电子器件 19.1.2 晶闸管 一、基本结构 二、工作原理 1、晶闸管的等效电路 2、晶闸管导通原理 2、晶闸管导通原理 3、晶闸管导通条件： 三、伏安特性 四、主要参数 五、晶闸管的型号和含义 练习： 19.2 可控整流电路 19.2.1 可控整流电路 (2) 工作原理 (3) 工作波形 (4) 整流输出电压及输出电流的平均值 例1： *2、电感性负载(未接续流二极管) (2) 工作波形 3、电感性负载(接续流二极管) (2) 工作波形(加续流二极管) 二、单相半控桥式整流电路 3、工作波形 4、整流输出电压及输出电流的平均值 例2 *19.2.2 晶闸管的保护 2. 过流继电器保护 二、晶闸管的过压保护 19.2.2 单结晶体管触发电路 2、结构与符号 4、工作原理 5、单结晶体管的伏安特性 6、单结晶体管的特点 二、单结晶体管触发电路 1. 单结晶体管组成的张弛振荡电路 2、振荡过程分析 3、振荡电压波形 三、单结管触发的半控桥式整流电路 2、工作原理 思考题： 晶闸管的应用——调光台灯 工作原理 本章作业： 3. 过电流截止保护 在输出端(直流侧)或输入端(交流侧)接入过电流继电器，当电路发生过流故障时，继电器动作，使电路自动切断。 利用过电流信号控制触发电路。当电路发生过流故障时，使晶闸管导通角减小或停止触发。 阻容保护 C R 利用电容吸收过压。其实质就是将造成过电压 的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电 阻中消耗掉。 R C R C C R ~ R L 晶闸管元件 的阻容保护 输入端的 阻容保护 输出端的 阻容保护 一、单结晶体管 晶体管的触发电路：产生触发电压的电路。 1、外形 (又称双基极二极管) 单结晶体管的常用型号有BT31、BT33、BT35等。 N型硅片 B1 B2 第二基极 第一基极 P PN结 发射极E 欧姆接 触电阻 B2 E B1 3、等效电路 B2 B1 E RB2 RB1 测量单结晶体管的实验电路 B2 B1 UBB E UE + _ + _ RP + _ + _ IE B2 B1 UBB E UE + _ + _ RP + _ + _ IE RB2 RB1 ? – 分压比，约为0.5~ 0.9 (1)当UE ?UBB+UD=UP 时 PN结反偏，E与B1之间的不能导通，IE很小 (2)当UE≥?UBB+UD=UP 时 PN结导通，IE迅速增大 UP ：峰点电压 o IE UE P UP 峰点电压 UP=?UBB+UD Ip 峰点电流 IV谷点电流 UV 谷点电压 V 负阻区 截止区 饱和区 (1) UE UP时单结管截止； UE≥ UP时单结管导通，导通后当UE UV时恢复截止。 (2) 单结晶体管的峰点电压UP与外加固定电压UBB 及分压比?有关。 (3) 不同单结晶体管的谷点电压UV和谷点电流IV都 不一样。谷点电压大约在2 ~ 5V之间。 利用单结管的负阻特性及RC电路的充放电特性组成频率可调的振荡电路。 uG R2 R1 R U uC E + C + _ _ + _ 50? 100k? 300? 0.47?F B2 B1 uG R2 R1 R U uC E + C + _ _ + _ 50? 100k? 300? 0.47?F B2 B1 设通电前uC =0 接通电源U, 电容C 经电阻R充电。 电容电压uC按指数规律升高。 当uC≥UP时，单结管导通，电容C放电，R1上得到一脉冲电压。 当放电至uC≤Uv时，单结管重新关断，使uG?0。 电源再次向电容C充电…… uG R2 R1 R U uC E + C + _ _ + _ 50? 100k? 300? 0.47?F B2 B1 uC ?t ?t uG O O uP uV RL R1 R2 RP C R uZ T1 D1 D2 T2 uC + + – R uL + uG + ? 1、电路结构 主电路 触发电路 (1)整流削波 R uZ + – u2 + – uo + – ?t O u2 削波 UZ 整流 ?t O ?t O (2) 触发电路 UZ ?t O R1 R2 RP C uC + R uG + UZ + - - - ?t O uC UV UP ?t uG O ?t uL O UP-UD RL T1 D1 D2 T2 uL + (3) 输出电压uL 1. 单结管触发的可控整流电路中，主电路和触发 电路为什么接在同一个变压器上？ 目的：保证主电路和触发电路的电源电压同时过零(即两者同步) 。 2. 触发电路中，整流后为什么加稳压管？ 稳压管的作用：是将整流后的电压变成梯形(即削波)，使单结管两端电压稳定在稳压管的稳压值上，从而保证单结管产生的脉冲