唐介电工学第三版-第11章电力电子技术.ppt

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1,第11章电力电子技术,11.1晶闸管,11.2可控整流电路,*11.3交流调压电路,*11.4直流调压电路,*11.5逆变电路,*11.6晶闸管触发电路,下一章,上一章,返回主页,大连理工大学电气工程系,2,11.1晶闸管,一、普通晶闸管,图形符号,1.基本结构,大连理工大学电气工程系,3,2.工作原理,

（1）uG0时无论uA0或uA0，晶闸管均截止。

PNP管,NPN管,大连理工大学电气工程系,4,

（2）uA0，uG0时,iGiB1T1导通iC1=iB2T2导通iB1=iGiC2T1进一步导通由于iB1iC2，可使iG=0。

T2,T1,管子迅速导通。

大连理工大学电气工程系,5,（3）晶闸管导通后若uA0，uG0，管子会继续导通。

（4）晶闸管由导通转换为截止的条件,结论：

晶闸管具有单向导电性（直流开关）。

uA0或iAIH（维持电流）,大连理工大学电气工程系,6,3.主要参数,

（1）额定正向平均电流IF允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值,

（2）正向重复峰值电压UFRM,（3）反向重复峰值电压URRM,（4）控制极触发电压UG和触发电流IG,大连理工大学电气工程系,7,*二、双向晶闸管,*三、可关断晶闸管,uA0时，uG0，管子导通；uA0时，uG0，管子截止。

相当于两个反向晶闸管并联，两者共用一个控制极。

大连理工大学电气工程系,8,单相桥式整流电路中的两个二极管用可控的晶闸管替换半控。

1.电路结构,11.2可控整流电路,大连理工大学电气工程系,9,2.工作原理,正半周，T2、D1承受反向电压截止，T1、D2承受正向电压，,控制极电压uG在t=时施加，故在t时，T1和D2导通,电流通路：

aT1,RLD2,b,a,b,T,+,-,u2,+,-,u1,uG,T1,D1,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,大连理工大学电气工程系,10,负半周，T1、D2承受反向电压截止，T2、D1承受正向电压。

控制极电压uG在t=+时施加，故在+t2时，T2和D1导通。

电流通路：

bT2,RLD1,a,a,b,T,+,-,u2,+,-,u1,uG,T1,D1,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,2.工作原理,大连理工大学电气工程系,11,3.工作波形,+,2,a,b,+,-,u2,uG,T1,D1,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,负载RL上得到不完整的全波脉动电压。

大连理工大学电气工程系,12,4.主要参数,uO,2,t,UO,

（1）负载直流电压,

（2）负载直流电流,大连理工大学电气工程系,13,（3）二极管和晶闸管平均电流,ID=IT=0.5IO,（4）晶闸管电流有效值,（5）晶闸管正向阳极电压最大值,大连理工大学电气工程系,14,（7）二极管反向阳极电压最大值,（6）晶闸管反向阳极电压最大值,大连理工大学电气工程系,15,例11.2.1一单相桥式半控整流电路，交流输入电压有效值U2=100V,负载电阻RL=10，控制角的调节范围为0o120o。

求下述数值的变化范围：

（1）输出直流电压，

（2）输出直流电流，（3）晶闸管平均电流，（4）晶闸管电流有效值。

解,

（1）输出直流电压的变化范围,当=0o时，,当=120o时，,大连理工大学电气工程系,16,

（2）输出直流电流的变化范围,当=0o时，,当=120o时，,（3）晶闸管平均电流的变化范围,当=0o时，,当=120o时，,大连理工大学电气工程系,17,（4）晶闸管电流有效值的变化范围,当=0o时，,当=120o时，,大连理工大学电气工程系,18,输出电压有效值,电路结构,*11.3交流调压电路,输出电流有效值,大连理工大学电气工程系,19,例11.3.1交流调压电路，交流输入电压有效值UI=220V，负载电阻RL=11，控制角的调节范围为0o90o。

求输出电压和输出直流的变化范围。

解,当=0o时，,大连理工大学电气工程系,20,当=90o时，,故当=0o90o时，UO=220V155.56V，IO=20A14.14A,大连理工大学电气工程系,21,输入电压和输出电压关系,电路结构：

*11.4直流调压电路,占空比,输出电压波形,直流输出电流,大连理工大学电气工程系,22,例11.1直流调压电路，输入电压UI=110V,若要求直流输出电压UO在080V范围内可调。

求占空比的调节范围。

解,当UO=0V时，,当UO=80V时，,大连理工大学电气工程系,23,逆变电路分类：

*11.5逆变电路,输入电源,电压型,电流型,输出电源相数,三相,单相,输出波形,矩形波,正弦波,逆变电路作用：

将直流电变换为交流电。

大连理工大学电气工程系,24,电路结构,可关断晶闸管电路,输出电压波形,大连理工大学电气工程系,25,*11.6晶闸管触发电路,也称为双基极二极管。

一、单结晶体管,图形符号,B2（第二基极）,B1（第一基极）,E（发射极）,PN结,N型硅片,大连理工大学电气工程系,26,电路模型和伏安特性,伏安特性,电路模型,分压比,峰点电压,大连理工大学电气工程系,27,二、触发电路,触发波形,触发电路,大连理工大学电气工程系,28,完整的可控整流电路,T2,+,-,u2,T1,D1,T2,D2,RL,T1,+,-,u2,+,-,u1,R,B2,B1,C,R2,R1,第11章结束,下一章,上一章,返回主页,