电力电子技术课件 第1章 整流电路.pptVIP

电气工程系1.3.2单相全控桥式整流电路反电动势负载串平波电抗器临界连续电压、电流波形电气工程系1.3.3单相半控桥式可控整流电路电感性负载晶闸管在触发时刻换流，二极管在电源电压过零时刻换流。电气工程系单相半控桥感性负载，负载端电压波形与阻性负载完全相同，即单相半控桥感性负载本身具有续流作用。在实际使用的过程中，单相半控桥感性负载容易产生失控现象。当突然把控制角增大到180°或突然切断触发电路时，会发生正在导通的晶闸管一直导通而两个二极管轮流导通的现象。电气工程系1.3.3单相半控桥式可控整流电路大电感负载接续流管电气工程系1.3.3单相半控桥式可控整流电路有一大电感负载采用单相半控桥有续流二极管的整流电路，负载电阻R＝4Ω，电源电压U2=220V，晶闸管控制角?＝60?，求流过晶闸管、二极管的电流平均值及有效值。解：求整流输出平均电压： Ud＝0.9U2(1+cos?)/2＝0.9×220×(1+0.5)／2＝148.5V负载电流平均值Id＝Ud／R＝148.5／4＝37.13A电气工程系1.4晶闸管简单触发电路对于相控电路这样使用晶闸管的场合，在晶闸管阳极加上正向电压后，还必须在门极与阴极之间加上触发电压，晶闸管才能从阻断转变为导通，习惯称为触发控制，提供这个触发电压的电路称为晶闸管的触发电路。电气工程系1.4.1对触发电路的要求1、触发信号可为直流、交流或脉冲电压。2、触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。常见触发脉冲信号波形(a)尖脉冲(b)矩形脉冲1.3.1单相半波可控整流电路wtudaq从晶闸管开始承受正向阳极电压到施加触发脉冲使其导通之间的电角度，称为触发角或控制角α。晶闸管开始导通到关断之间的角度，称为导通角θ。整流输出电压的平均值从最大值变化到零时所对应的的变化范围，称为移相范围。通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相控方式。专业术语电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路u2正半周，晶闸管VT承受正向电压。0-α期间，没有触发脉冲，VT正向阻断。α时刻加触发脉冲，VT导通，Rd上有电流流过。负载电压ud=u2。u2负半周，晶闸管承受反向电压，处于反向截止状态，u2全部加在晶闸管两端，负载上的电压为零。移相范围为0~180?导通角θ=π-α1.3.1单相半波可控整流电路u2正半周，晶闸管VT承受正向电压。1.3.1单相半波可控整流电路1.3.1单相半波可控整流电路1.3.1单相半波可控整流电路1.3.1单相半波可控整流电路1.3.1单相半波可控整流电路电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路数量关系：整流输出电压平均值整流输出电压的有效值电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路数量关系：整流输出电流的平均值Id和有效值I电流的波形系数Kf电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路数量关系：电路的功率因数电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路有一单相半波相控整流电路，负载电阻Rd=10Ω，直接接到交流220V电源上，如图所示。在控制角α=60?时，求输出电压平均值Ud、输出电流平均值Id和有效值I，并选择晶闸管元件（考虑两倍裕量）。解：根据单相半波相控整流电路的计算公式可得：输出平均电压为电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路输出有效电压为输出平均电流为Id=Ud/Rd=74.3/10A=7.43A输出有效电流为I=U/Rd=139.5/10A=13.95A晶闸管承受的最大正反向电压为考虑到取2倍裕量，则晶闸管正反向重复峰值电压UDRM≥2×311V=622V，故选700V的晶闸管。电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路晶闸管的额定电流为IT（AV）（正弦半波电流平均值），它的额定电流有效值为IT=1.57IT（AV）。选择晶闸管电流的原则是，它的额定电流有效值必须大于或等于实际流过晶闸管的最大电流有效值（还要考虑2倍裕量），即1.57IT（AV）≥2IIT（AV）≥A取20A，故晶闸管的型号选为KP20-7。电气工程系1.3.1单相半波可控整流电路电感性负载及续流二极管在0≤ωt＜ωt1区间，u2处虽然为正，但晶闸管无触发脉冲不导通，负载上的电压ud、电流id均为零。晶闸管承受着电源电压u2，当ωt=ωt1=α时，晶闸管被触发导通，电源电压u2突然加在负载上，在ωt1＜ωt≤ωt2区间，晶闸管被