电子技术 教学课件 作者 黄军辉 黄晓红 第6章.ppt

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1、第6章晶闸管及其变流技术6.1晶闸管及其工作原理6.2晶闸管整流电路6.3晶闸管触发电路及应用实例6.4晶闸管交流开关与交流调压晶闸管的应用,按其变换功能大致可分为以下五个方面。（1）可控整流——由晶闸管组成的整流器可以在交流输入电压不变的情况下，方便且连续地改变直流输出电压的大小，满足我们对多种直流电压的需求。（2）逆变与变频——利用晶闸管构成的装置，可方便地将直流电变换成交流电，实现电路能量形式的变换。还能把交流电网50Hz的交流电变换成频率与大小可调的交流电，从而实现变频调速，感应加热，及组成应急电源等。（3）交流调压——利用晶闸管的开关特性可以对交流电压的大小进行无级调节，从而

2、实现灯光亮度、设备温度、功率大小的连续控制。（4）直流斩波调压——利用晶闸管作直流开关，控制晶闸管的通断比。从而实现直流能量输出的控制。（5）无触点功率静态开关——利用晶闸管元件组成的固态开关，具有无触点、无噪声、无火花、功率大、开关频率高等优点，在工业上可代替接触器、继电器等器件。6.1晶闸管及其工作原理6.1.1晶闸管的结构6.1.2晶闸管的工作原理6.1.3晶闸管触发导通原理6.1.4晶闸管的主要特性参数晶闸管的主要特性参数如下。（1）额定正向平均电流IF：在环境温度小于40℃和标准散热条件下，允许连续通过晶闸管阳极的工频（50Hz）正弦半波电流的平均值。（2）维持电流IH：在

3、门极开路且在规定温度下，晶闸管维持导通时的最小阳极电流。正向电流小于IH时，管子自动阻断。（3）通态平均电压UF:在规定的环境温度及标准散热条件下，当正向通过正弦半波额定电流时，阳、阴极之间的平均电压称为通态平均电压简称管压降，其标准值分别列于表6.2中，UF值小管子功耗亦小。表6.2晶闸管通态平均电压组别组别ABCD通态平均电压/VUT≤0.40.4＜UT≤0.50.5＜UT≤0.60.6＜UT≤0.7组别FGHI通态平均电压/V0.8＜UT≤0.90.9＜UT≤1.01.0＜UT≤1.11.1＜UT≤1.2（4）触发电压UG和触发电流IG：室温下，当u=6V时，晶闸管从阻断到完全导通所需

4、最小的门极电压和电流。一般UG为1V～5V，IG为几十毫安到几百毫安。（5）正向重复峰值电压UDRM:门极开路的条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大正向电压。一般UDRM=UBO×80%,UBO是晶闸管在IG为零时的转折电压。（6）反向重复峰值电压URRM:门极开路的条件下，允许重复作用在晶闸管上的最大反向电压。一般URRM=UBO×80%。除以上参数外，还有正向平均电压、门极反向电压等参数。6.2晶闸管整流电路6.2.1单相半波可控整流电路图6.5单相半波可控整流6.2.2单相半控桥式可控整流电路图6.6单相桥式半控整流电路及其电流电压波形6.2.3三相桥式半控整流电路图6.7三相桥

5、式半控整流电路及其电流电压波形6.3晶闸管触发电路及应用实例6.3.1对触发电路的要求（1）触发信号应有足够的功率，一般要求触发电压Ug≥4V；而Ig≥200mΑ，具体的数值需根据选用的晶闸管而定。（2）触发信号应有一定的宽度，且前沿要陡，以保证触发的可靠性。（3）触发信号应能在一定的范围内进行移相，这样才能达到可控的目的。（4）触发信号必须与晶闸管的阳极电压同步，这样才能使每个周期内的控制角α都相等，从而保证每周期输出的电压大小都相等。6.3.2简易的触发电路图6.8简易移相触发电路6.3.3正弦波同步触发电路图6.9同步电压为正弦波的触发电路6.4晶闸管交流开关与交流调压6.4.1

6、双向晶闸管图6.12双向晶闸管结构与符号图6.13双向晶闸管的伏安特性6.4.2晶闸管交流开关图6.14晶闸管交流开关的基本型式6.4.3固态开关图6.15自动控温电热炉电路图图6.16两种固态开关电路6.4.4单相交流调压电路图6.17触发二极管交流调压电路