电力电子 项目二 单相可控整流电路一制作简单调光灯电路.pptx

项目二单相可控H 简单调光灯电路

束

【学习目标】

·1.能说出功率二极管工作原理。

·2.能说出晶闸管导通、关断条件。

·3.能说出单相半波、桥式可控整流电路工作原理。

·4.能画出单相半波、桥式可控整流电路输出波形图

·5.会用MATLAB分析并检测单相半波可控整流电路、单相桥式可控

整流电路的电路输出波形。

·6.能说出晶闸管触发电路要求。

·7.能说出单结晶体管伏安特性。

无水印

【项目引入】

·调光台灯可以根据应用的场合活中应用非常广泛。图2-1是常见的调光台灯，如图2-1(b)是调光台灯的电路原理图，本项目中将制作简单调光台灯电路。

晶闸管

VT

触发电路

整流电路

电源

(a)实物图(b)电路原理图

图2-1调光台灯

任务1认识功率二极管

·功率二极管(PowerDiode)又称电力二极管，是指可以承受高

电压、大电流具有较大耗散功率的二极管，常作为整流元件，属于不可控型器件。它不能用控制信号控制其导通和关断，只能由加载元件上电压的极性控制其通断。可用于不需要调压的整流、感性负载的续流以及用作限幅、钳位、稳压等。

无水印

·1.器件结构

●功率二极管内部是一引出一个电极，分别称为

1.1认识功率二极的伏安特性

面积较大的PN结，在PN结的两端各极A和阴极K。

a)功率二极管结构图(b)功率二极管外形电气符号

·2.伏安特性

·功率二极管两极所加电压与流过电流的关系特性称为功率二极管的伏安特性，如图2-3所示。

I

IF

正向特性

RRUTUF

RS

反向特性

下载高

图2-3功率二极管伏安特性曲线

死区

电压0

UroURSMURRM

1.2了解功率二极管的参数和选型

·1主要参数

·1)额定电流(正向平均电流I)

T介+位FN其一1I主N平DM稀ir由需旧rnn理

系列的电流等级，即为器件的额定电流。

2)正向平均电压U

在指定的环境温度为40℃和标准条件下，当通过功率二极管的电流为额定电流时，器件阳极与阴之间的电压平均值，取规定系列组别称为正向平均电压Up.简称管压降，一般在0.45~1V范围内。

·3)额定电压(反向重复峰值电日Up

在额定结温条件下，将器件反向代特性不重复峰值电压U。的80%称为反向重复峰值电压UpM,4)最言工作结温T

L

一

a

宁

r

aru

B

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一

正

喜

目

空

滑

文

验

一

正向平均电压组别(小于100A不标)

额定电压(反向重复峰值电压等级)

额定电流(额定正向平均电流等级)

普通型

整流特性

·2.参数选择

·1)型号

·国产普通功率二极管的型号规定如下：

无水印

额定电流|可按式

(2-1)

倍的安全裕量。

原则应为管子所的2~3倍，取相应

(2-2)

数选择原则

额定电流I选择原(2-1)计算后取相应

式中—流过二

考虑到器件过载能

命URR

工作的电路中可

准系值。

任务2认识晶闸管

晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又称可控硅整流器，或简称为可控硅，是一种能够承受高电压、大电流的半控型电力电子器件。

·1.晶闸管的结构

·晶闸管是一种大功率半导体器件，是四层三端结构，内部具有

P₁N₁P₂N₂四层，外部有三个电极，P₁层和N₂层分别引出阳极A

(Anode)和阴极K(Cathode),由P,层引出门极G(Gate)如图

2-4所示。

裁高

(a)结构示意图(b)电气符号

图2-4晶闸管的结构和电气图形符号

·2.晶闸管的导通和关断条件

·由以上实验现象，可以得到晶闸管的导通条件是：阳极加正向电

压，且同时在门极与阴极之间加正向电压，则晶闸管导通，两项条件缺一不可。

·晶闸管一旦导通，门极将失去作用。

·晶闸管的关断条件：需要使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值(称为维持电流)以下，因此一般采用去掉晶闸管的阳极电压，或者给晶闸管阳极加反向电压的方式来