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;电力电子技术;课题内容提示：;课题一 : 调光灯;【学习目标】： 完成本课题的学习后，能够： 1、用万用表测试晶闸管和单结晶体管的好坏。 2、掌握晶闸管工作原理。 3、分析单相半波整流电路的工作原理。 4、分析单结晶体管触发电路的工作原理。 5、熟悉触发电路与主电路电压同步的基本概念。;; ;晶闸管的表示符号与实物对照;螺栓式;普通晶闸管的导通关断特性研究;晶闸管的导通实验一;晶闸管的导通实验二 ;晶闸管导通后的实验： 原来灯亮;晶闸管导通后的关断实验：（原来灯亮）;结论： ;例题;3．晶闸管的导通关断原理;用公式来分析晶闸管的几种状态;伏安特性;2．晶闸管的主要参数;定义电流的波形系数Kf为：;b、维持电流IH； c、擎住电流IL； d、断态重复峰值电流IDRM和反向重复峰值电流IRRM； e、浪涌电流ITSM； ③、门极触发电流IGT和门极触发电压UGT； a、 IGT是在室温下给晶闸管施加6V正向阳极电压时，使 元件由断态转为通态所需的最小门极电流。 b、 UGT是产生门极触发电流所必需的最小门极电压。 ④、动态参数； a、断态电压临界上升率du/dt。过大时会产生误导通。 b、通态电流临界上升率di/dt。过大时会会损坏元件。 ;普通晶闸管型号命名含义如下：; ;2）、波形分析 （a）所示为时晶闸管两端的理论波形图。 （b）晶闸管两端电压波形 3）、其他角度时的波形分析 α=60o、 α=90o 、α=120o。;小结： ①在单相整流电路中，晶闸管从承受正向阳极电压起到加入触发触发脉冲而导通之间的电角度,称为控制角，亦称为触发延迟角或移相角。晶闸管在一个周期内导通时间对应的电角度称为导通角，θ=π- α 。 ②在单相半波整流电路中，改变触发脉冲在每周期内出现的时刻，波形也随之改变，但是直流输出电压瞬时值的极性不变，其波形只在的正半周出现，这种通过对触发脉冲的控制,来实现控制直流输出电压大小的控制方式称为相位控制方式，简称相控方式。 ③理论上移相范围0o～ 180o 。;（2）单相半波可控整流带电阻性负载电路参数的计算 1）输出电压平均值与平均电流的计算：;3）晶闸管电??平均值Id、电流有效值IT与管子两端可能承受的最大电压为：;3、电阻性负载时的几个特点： A、控制角的移相范围为0°—180°。 B、当电源电压过零后导通的晶闸管关断。 C、输出电压与电流的波形相似，只是在幅度上有别。 D、晶闸管承受的最大反压是电源电压的峰值。 E、当移相角不为0时，是缺角正弦波，会产生高次谐波，使功率因数下降。;例题：有一电阻性负载要求0—24V连续可调的直流电压，其最大负载电流Id=30A，若由交流电网220V供电与用整流变压器降至60V供电，都采用单相半波可控整流电路，是否都能满足要求？并比较两种方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源容量的要求有何不同、两种方案哪种更合理（考虑2倍裕量）？ 解：1、采用220V电源直接供电，当α=0°时： 采用整流变压器降至60V供电，当α=0°时： 只要适当调整α角，上述两种方案都能满足输出0—24V直流电压的要求。 2、采用220V电源直接供电，用公式 求得： 晶闸管承受的最大反压是： 考虑2倍裕量时晶闸管的额定电压为： 流过晶闸管的电流有效值是：;考虑2倍裕量，则晶闸管的额定电流为： 电源供电的功率为： 电源的视在功率为： 电源侧的功率因数为： 3、采用整流变压器降至60V供电时，按同样的计算方法可得：;两种方案比较如下：;2、电感性负载和带续流二极管的电路;1）工作原理 ①在电源电压正半周（0～π区间），晶闸管承受正向电压，触发脉冲α在时刻触发晶闸管导通，负载上有输出电压和电流。在此期间续流二极管VD承受反向电压而关断。 ②在电源电压负半波（π～2π区间），电感的感应电压使续流二极管VD承受正向电压导通续流，此时电源电压u2＜0，u2通过续流二极管使晶闸管承受反向电压而关断，负载两端的输出电压仅为续流二极管的管压降。如果电感足够大，续流二极管一直导通到下一周期晶闸管导通，使电流id连续，且id波形近似为一条直线。 ;3）电路参数计算 ①输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id与电阻性负载计算方法相同。 ②流过晶闸管电流的平均值IdT和有效值IT;④晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压。;1、单结晶体管 （1）单结晶体管的结构;（2）单结晶体管的伏安特性及主要参数 1）、单结晶体管的伏安特性;2）单结晶体管的主要参数 ①A点电压与分压比的概念。