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1、第六章第六章 晶闸管及其应用电路晶闸管及其应用电路6-1 6-1 晶闸管晶闸管6-2 6-2 晶闸管整流电路晶闸管整流电路6-4 6-4 晶闸管的选择和保护晶闸管的选择和保护6-5 6-5 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路6-6 6-6 晶闸管的其他应用电路晶闸管的其他应用电路6-3 6-3 负载对晶闸管整流的影响负载对晶闸管整流的影响6-76-7 双向晶闸管简介双向晶闸管简介6-1 晶闸管晶闸管一、晶闸管的结构、符号一、晶闸管的结构、符号PPNNA阳极阳极K阴极阴极G门极门极AKG晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的符号晶闸管的符号晶闸管的导电特点：晶闸管的导电特点： （1）晶闸管具有单向导电特
2、性）晶闸管具有单向导电特性（2）晶闸管的导通是通过门极控制的）晶闸管的导通是通过门极控制的晶闸管导通的条件：晶闸管导通的条件： （1）阳极与阴极间加正向电压）阳极与阴极间加正向电压（2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压。）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压。（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）导通后的晶闸管关断的条件：导通后的晶闸管关断的条件： （1）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH（2）阳极与阴极间的电压减小为零）阳极与阴极间的电压减
3、小为零（3）将阳极与阴极间加反向电压）将阳极与阴极间加反向电压（只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断）（只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断） 二、晶闸管的工作特性二、晶闸管的工作特性（1）晶闸管一旦触发导通晶闸管一旦触发导通，就能维持导通状态，就能维持导通状态，门极失去控制作用门极失去控制作用。要使导通的晶闸管要使导通的晶闸管关断关断，必须减小阳极电流到，必须减小阳极电流到维持电流维持电流IH以下以下。小结：小结： （2）晶阐管具有）晶阐管具有“可控可控”的单向导电特性，所以晶闸管又称单的单向导电特性，所以晶闸管又称单向可控硅。向可控硅。“可控可控”有两层含义：有两层含义：一是晶
4、闸管的导通是一是晶闸管的导通是受门极控制的受门极控制的；二是导通的晶闸管关断是受二是导通的晶闸管关断是受阳极与阴极间电压控制的。阳极与阴极间电压控制的。由于门极所需的电压、电流比较低（电路只有几十至几百毫安），由于门极所需的电压、电流比较低（电路只有几十至几百毫安），而阳极而阳极A与阴极与阴极K可承受很大的电压，通过很大的电流（电流可大可承受很大的电压，通过很大的电流（电流可大到几百安培以上），因此，晶阐管可实现到几百安培以上），因此，晶阐管可实现弱电对强电的控制弱电对强电的控制。三、晶闸管的主要参数三、晶闸管的主要参数断态重复峰值电压断态重复峰值电压UDRM结温为额定值，门极断开，允许重复加
5、在结温为额定值，门极断开，允许重复加在晶闸管晶闸管A与与K间的正向峰值电压间的正向峰值电压反向重复峰值电压反向重复峰值电压URRM结温为额定值，门极断开，允许重复加在结温为额定值，门极断开，允许重复加在晶闸管晶闸管A与与K间的反向峰值电压间的反向峰值电压通态平均电流通态平均电流IT（AV）在规定的环境温度和散热条件下，结温为额定值，在规定的环境温度和散热条件下，结温为额定值，允许通过的工频正弦半波电流的平均值允许通过的工频正弦半波电流的平均值通态平均电压通态平均电压UT（AV）结温稳定，通过的工频正弦半波额定的平均电结温稳定，通过的工频正弦半波额定的平均电流，晶闸管导通时，流，晶闸管导通时，A
6、与与K间的电压平均值，习间的电压平均值，习惯上称为导通时的惯上称为导通时的管压降管压降维持电流维持电流IH在规定的环境温度下，门极断路时，维持晶闸在规定的环境温度下，门极断路时，维持晶闸管导通所必须的最小电流管导通所必须的最小电流晶闸管由晶闸管由通通到到断断的临界电流的临界电流四、晶闸管的型号四、晶闸管的型号五、晶闸管的简单测试五、晶闸管的简单测试6-2 晶闸管整流电路晶闸管整流电路一、单相可控整流电路一、单相可控整流电路二、三相可控整流电路二、三相可控整流电路 晶闸管组成的整流电路可以在晶闸管组成的整流电路可以在交流电压不变交流电压不变的情况的情况下，方便地下，方便地改变改变直流输出电压的大
7、小直流输出电压的大小，即，即可控整流可控整流。一、单相可控整流电路一、单相可控整流电路1、单相半波可控整流电路、单相半波可控整流电路RL单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波整流电路单相半波整流电路0ug0uL2t1t2u2+u2+-uL+-iL（1）电路组成及工作原理）电路组成及工作原理t1t1t2t2u1u20ug0uL2t1t2t1t1t2t2控制角控制角从晶闸管开始承受正向从晶闸管开始承受正向电压到被触发导通所对应的电角度。电压到被触发导通所对应的电角度。导通角导通角晶闸管实际导通的角度。晶闸管实际导通的角度。+=改变改变的大小，即可改变输出电压的大小，即可改变输出电压uL的
8、的波形。波形。 越大，越大，越小。越小。把控制角把控制角的变化范围称为的变化范围称为移相范围。移相范围。单相半波可控整流电路的单相半波可控整流电路的移相范围移相范围为：为：0（2）主要参数计算）主要参数计算输出电压的平均值输出电压的平均值负载电流平均值负载电流平均值通过晶闸管的平均电流通过晶闸管的平均电流晶闸管承受的最大电压晶闸管承受的最大电压（3）电路特点）电路特点优点：优点：电路简单，调整方便电路简单，调整方便缺点：缺点：输出电压脉动大，设备利用率低输出电压脉动大，设备利用率低例例6-1 单相半波可控整流电路中，变压器二次侧电压单相半波可控整流电路中，变压器二次侧电压U2=120V，当控制
9、角，当控制角分别为分别为0o、90o、120o、180o时，负载上的平均电压分别是多少？时，负载上的平均电压分别是多少？解：解：=0o时=90o时=120o时=180o时改变控制角改变控制角的大小可改变输出电压的高低，移相范围为：的大小可改变输出电压的高低，移相范围为：0o180o2、单相半控桥式整流电路、单相半控桥式整流电路（1）电路组成及工作原理）电路组成及工作原理 to 2 3 u2 to 2 3 uL to 2 3 ugV3V4V2V1RLu2正半周正半周单相整流电路单相整流电路单相可控整流电路单相可控整流电路t时时V1、V4正向阻断，正向阻断，V2、V3反向阻断反向阻断uL=0t=时
10、时V1、V4导通，导通，V2、V3反向阻断反向阻断uL=u2t=时时V1、V4关断关断uL=0+-+-uL+-iL负半周负半周 t时时V2、V3反向阻断，反向阻断，V1、V4正向阻断正向阻断uL=0t=时时V2、V3反向阻断，反向阻断，V1、V4导通导通uL=u2t=时时V1、V4关断关断uL=0单相桥式可控整流电路的单相桥式可控整流电路的移相范围移相范围为：为：0（2）主要参数计算）主要参数计算输出电压的平均值输出电压的平均值负载电流平均值负载电流平均值通过晶闸管的平均电流通过晶闸管的平均电流晶闸管承受的最大电压晶闸管承受的最大电压（3）电路特点）电路特点优点：优点：输出电压脉动小，设备利用
11、率高输出电压脉动小，设备利用率高缺点：缺点：元件多元件多例例6-2 一单相桥式可控整流电路，输入电压一单相桥式可控整流电路，输入电压U2=220V，RL=5，要求输出，要求输出电压的范围为电压的范围为0150V，试求输出的最大电流，试求输出的最大电流ILM和晶闸管的导通角范围？和晶闸管的导通角范围？解：解：输出最大平均电流输出最大平均电流当输出电压为当输出电压为150V时时查表得查表得60o晶闸管的导通角的范围为晶闸管的导通角的范围为V3V4V2V1RLu2V5用一只晶闸管的单相桥式可控整流电路用一只晶闸管的单相桥式可控整流电路V5在电路中在电路中不承受反向电压不承受反向电压，只要给晶，只要给
12、晶闸管加上触发信号，晶闸管即能导通，闸管加上触发信号，晶闸管即能导通，作用相当于接在负载电路中的一只作用相当于接在负载电路中的一只开关开关。注意：注意：1、整流电路之后不能接滤波电容、整流电路之后不能接滤波电容2、晶闸管应选维持电流较大的管子、晶闸管应选维持电流较大的管子特点：特点：uL二、三相可控整流电路二、三相可控整流电路1、三相半波可控整流电路、三相半波可控整流电路（1）电路组成及工作原理）电路组成及工作原理TRLL1L2L3UV1V2V3VW三相半波整流电路三相半波整流电路三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路uLiLt0ug各晶闸管控制角的起点均为各自各晶闸管控制角的起点均为各自的
13、的自然换相点自然换相点当控制角为当控制角为时时+-VUWuLt0ug=1200=1200=1200=0时时,工作波形工作波形 =120VUW输出波形连续输出波形连续uLt0ug600=60时时,工作波形工作波形600600 =90 120VUW输出波形不连续输出波形不连续uLt0ug900=90时时,工作波形工作波形900900120 =60VUW小结小结: :（1）改）改变触触发脉冲的脉冲的时间，就能改，就能改变整流整流电路路输出出电压uL的大小：的大小：当当0时，输出波形同三相半波整流出波形同三相半波整流电路，路，输出出电压最大，最大，增大，增大，输出出电压减小，减小，150时，uL=0。
14、（2）当）当30时，时，uL波形连续波形连续，（3）任一相）任一相对应晶晶闸管管导通期通期间，其他晶，其他晶闸管承受相管承受相应的的线电压。晶闸管关断点均在下一个晶闸管被触发导通时；晶闸管关断点均在下一个晶闸管被触发导通时；当当30时，时，uL波形断续波形断续，晶闸管关断点均在各自相电压过，晶闸管关断点均在各自相电压过=120零处，零处，120移相范围移相范围是是0150（2）主要参数计算）主要参数计算输出电压的平均值输出电压的平均值负载电流平均值负载电流平均值通过晶闸管的平均电流通过晶闸管的平均电流晶闸管承受的最大电压晶闸管承受的最大电压（3）电路特点）电路特点优点：优点：较单相整流输出电压
15、大小增大，脉动性减小，电源平衡性较好较单相整流输出电压大小增大，脉动性减小，电源平衡性较好缺点：缺点：如直接接电网，会造成电网损耗；如由变压器供电，铁芯易发如直接接电网，会造成电网损耗；如由变压器供电，铁芯易发生直流磁化，使变压器效率降低。生直流磁化，使变压器效率降低。2、三相半控桥式整流电路、三相半控桥式整流电路三相桥式整流电路三相桥式整流电路L1L2L3TRLV1V2V3UVWV4V5V6三相半控桥式整流电路三相半控桥式整流电路iL-ug0t（1）电路组成及工作原理）电路组成及工作原理自然换相点自然换相点为各晶闸管控制角的起点为各晶闸管控制角的起点当控制角为当控制角为时时uL+ug0t=0
16、时时,工作波形工作波形输出波形同三相输出波形同三相桥式整流电路桥式整流电路=120ug0t600=60时时,工作波形工作波形600600=120060输出波形连续输出波形连续ug0t=90时时,工作波形工作波形900900900120=9060180输出波形不连续输出波形不连续小结小结: :（1）改）改变触触发脉冲的脉冲的时间，就能改，就能改变整流整流电路路输出出电压uL的大的大小：当小：当0时，输出波形同三相出波形同三相桥式整流式整流电路，路，输出出电压最大；最大；增大，增大，输出出电压减小，减小，180时，uL=0。60时，波形断波形断续，（3）任一相）任一相对应晶晶闸管和二极管管和二极管
17、导通期通期间，其他晶，其他晶闸管和二极管管和二极管（2）当）当60时，时，波形连续，波形连续，=120E时，加触发时，加触发信号，晶闸管才能信号，晶闸管才能导通导通反电动势负载单相半控桥式整流电路反电动势负载单相半控桥式整流电路当当电源电压等于电源电压等于E时，晶闸管时，晶闸管关断关断晶闸管导通角晶闸管导通角变小了，输出电流变小了，输出电流幅值增大幅值增大反电动势负载的影响：反电动势负载的影响：采取的措施：采取的措施：在负载回路上串联平波电感器，然后在负载回路上串联平波电感器，然后在其两端再并一个续流二极管在其两端再并一个续流二极管6-4 晶闸管的选择和保护晶闸管的选择和保护一、晶闸管的选择一
18、、晶闸管的选择二、晶闸管的保护二、晶闸管的保护一、晶闸管的选择一、晶闸管的选择1、电压等级的选择、电压等级的选择2、电流等级的选择、电流等级的选择例例6-46-4 负载为纯电阻性的单相半控桥式整流电路，输出直负载为纯电阻性的单相半控桥式整流电路，输出直流电流电压为流电流电压为UL=060V，直流电流为，直流电流为010A，试计算晶闸管，试计算晶闸管反向峰值电压反向峰值电压URM与与It（AV），并选择合适的晶闸管。，并选择合适的晶闸管。解：解：由由设输出电压最大（设输出电压最大（60V）时的控制角）时的控制角 则则考虑到整流器件上压降等因素，考虑到整流器件上压降等因素，U2取值比计算值高取值比
19、计算值高10%，故取，故取晶闸管承受的反向峰值电压晶闸管承受的反向峰值电压晶闸管应取的反向峰值电压晶闸管应取的反向峰值电压通过晶闸管的最大平均电流通过晶闸管的最大平均电流晶闸管应取的通态平均电流晶闸管应取的通态平均电流可选用通态平均电流为可选用通态平均电流为10A，额定电压为，额定电压为200V的的KP102晶闸管。晶闸管。例例6-56-5 一只接有续流二极管的单相半控桥式整流电路，一只接有续流二极管的单相半控桥式整流电路，RL=5，输入电压，输入电压U2=220V，晶闸管控制角，晶闸管控制角=60。试计算试计算（1 1）晶闸管承受的反向峰值电压晶闸管承受的反向峰值电压；（；（2）通过晶闸管的
20、实际）通过晶闸管的实际工作电流，工作电流，并选择合适的管型。并选择合适的管型。解：解：（1）晶闸管承受的反向峰值电压晶闸管承受的反向峰值电压晶闸管应取的反向峰值电压晶闸管应取的反向峰值电压（2）通过晶闸管的实际工作电流）通过晶闸管的实际工作电流输出的直流电压输出的直流电压通过负载的平均电流通过负载的平均电流导通角导通角通过晶闸管的实际平均电流通过晶闸管的实际平均电流晶闸管应取的通态平均电流晶闸管应取的通态平均电流应选取通态平均电流为应选取通态平均电流为20A、额定电压为、额定电压为600V的的KP206晶闸管两只。晶闸管两只。二、晶闸管的保护二、晶闸管的保护 普通晶闸管承受过压过流的能力很差，
21、在使用中，普通晶闸管承受过压过流的能力很差，在使用中，除了需有充分的的余地外，还要采取一定的保护措施。除了需有充分的的余地外，还要采取一定的保护措施。1、过电压保护、过电压保护由于晶闸管电路中含有电感元件（如变压器、电抗线圈等）由于晶闸管电路中含有电感元件（如变压器、电抗线圈等）变压器一次侧拉闸变压器一次侧拉闸整流装置直流侧切断开关整流装置直流侧切断开关晶闸管由导通转变为阻断等晶闸管由导通转变为阻断等电感线圈上都会产生很高的电动势，使晶闸管承受很高的电电感线圈上都会产生很高的电动势，使晶闸管承受很高的电压（过电压）。压（过电压）。（1）产生过电压的原因及后果）产生过电压的原因及后果原因：原因：
22、后果：后果：过电压即使作用时间很短，也可使晶闸管过电压即使作用时间很短，也可使晶闸管误导通误导通，甚至，甚至被被击穿损坏击穿损坏。（2）过压保护的方法）过压保护的方法1）阻容吸收电路RLRLRL交流侧保护交流侧保护直流侧保护直流侧保护直接保护直接保护2）压敏电阻保护）压敏电阻保护RUL1L2L3RURUL1L2L3单相电路中的接法单相电路中的接法三相电路中的三相电路中的Y形接法形接法三相电路中的三相电路中的形接法形接法 压敏感电阻是一种非线性电阻压敏感电阻是一种非线性电阻,它具有正反向相同的很陡的电压电流它具有正反向相同的很陡的电压电流特性。正常工作时，压敏电阻没有击穿，通过很小的电流；当有电
23、压超特性。正常工作时，压敏电阻没有击穿，通过很小的电流；当有电压超过其额定电压时，可通过高达数千安的放电电流，之后又恢复正常。过其额定电压时，可通过高达数千安的放电电流，之后又恢复正常。2、过电流保护、过电流保护（1）过流产生的原因及后果）过流产生的原因及后果原因：原因：负载过载负载过载短路短路其他晶闸管击穿其他晶闸管击穿触发电路使晶闸管误触发触发电路使晶闸管误触发后果：后果： 晶闸管的热容量较小，当发生过电流时，温度升高，晶闸管的热容量较小，当发生过电流时，温度升高，若超过允许值，晶闸管会若超过允许值，晶闸管会损坏损坏。（2）过流保护的作用）过流保护的作用 一旦有过电流产生威胁晶闸管时，能在
24、允许时间内快速地一旦有过电流产生威胁晶闸管时，能在允许时间内快速地将过电流切断，以防晶闸管损坏。将过电流切断，以防晶闸管损坏。（3）保护方法）保护方法FUFUFUFURLFURLFURLFU交流侧保护交流侧保护直流侧保护直流侧保护直接保护直接保护采用采用快速熔断器快速熔断器进行保护进行保护熔断速度很快熔断速度很快6-5 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路触发电路：触发电路：为晶闸管提供触发信号的电路为晶闸管提供触发信号的电路对触发电路的要求：对触发电路的要求：与主电路同步与主电路同步能平稳移相，且有足够的移相范围能平稳移相，且有足够的移相范围脉冲前沿陡，且有足够的幅值与脉宽脉冲前沿陡，且有足够的
25、幅值与脉宽稳定性与抗扰性能好稳定性与抗扰性能好触发电路的分类：触发电路的分类：单结晶体管触发电路和集成触发电路单结晶体管触发电路和集成触发电路一、单结晶体管触发电路一、单结晶体管触发电路1、单结晶体管、单结晶体管（1）单结晶体管的结构、符号）单结晶体管的结构、符号EB1B2V一个一个PN结结三个电极：三个电极：单结晶体管单结晶体管一个发射极，两个基极一个发射极，两个基极双基极二极管双基极二极管结构结构符号符号EB2B1ARB2RB1VD等效电路等效电路（2）单结晶体管的伏安特性曲线单结晶体管的伏安特性曲线EB2B1ARB2RB1VDUEUBB+-VPIVIPUVUP截止区截止区负阻区负阻区饱和
26、区饱和区uEiE0分压比，其值一般为分压比，其值一般为0.30.9当UEUA时，PN结反向截止，单结晶体管截止当UEUA时，PN结正向导通，IE显著增加，RB1迅速减小，UE下降负阻特性管子由截止区进入负阻区的临界点峰点，用P表示 峰点电压：峰点电压：峰点电流：峰点电流：IP当UE下降至谷点时，谷点电压为UV，谷点电流为IV过了V点后，管子又恢复正向特性。随IE增大，UE略有增大饱和区UP是管子由截止转是管子由截止转导通的临界点导通的临界点工作区工作区UV是维持管子导通是维持管子导通的临界点最小发射的临界点最小发射极电压极电压单结晶体管的工作特点：单结晶体管的工作特点： 当发射极电压等于峰点电
27、压当发射极电压等于峰点电压UP时，单结晶体管导通。导通后，时，单结晶体管导通。导通后，发射极电压发射极电压UE减小，当发射极电压减小到谷点电压减小，当发射极电压减小到谷点电压UV时，管子又时，管子又由导通转变为截止。由导通转变为截止。单结晶体管的型号：单结晶体管的型号：BT31、BT33、BT35等。其中，等。其中，B半导体，半导体，T特种管，特种管，33个电极，第四个数字个电极，第四个数字耗散功率，分别为耗散功率，分别为100mW、300mW、500mW。（3）单结晶体管管脚的辨别）单结晶体管管脚的辨别2、单结晶体管振荡电路、单结晶体管振荡电路UBBCRERPR2R1EB2B1V单结晶体管振
28、荡电路单结晶体管振荡电路tuR10充电充电充电充电充电充电放电放电放电放电放电放电tuE0UPUV+- 接通电源后，接通电源后，UBB经经RP、RE给电容给电容C充电，充电，uC按指数规律增大，当按指数规律增大，当uC=UP时，单结晶体管时，单结晶体管导通导通，RB1迅速减小，电容通过迅速减小，电容通过RB1、R1迅速放电，在迅速放电，在R1上形成脉冲波形上形成脉冲波形。当。当uC=UV时，单结晶体管时，单结晶体管截止截止，放电结束，放电结束，输出电压降输出电压降为为0值值，完成一次振荡。电源再次对电容充电，并重复上述过程。，完成一次振荡。电源再次对电容充电，并重复上述过程。充充电电放放电电u
29、R1+- 改变改变RP的阻值（或电容的阻值（或电容C的大小），可改变电容充的大小），可改变电容充电的快慢，使输出脉冲提前或移后，从而控制晶闸管触电的快慢，使输出脉冲提前或移后，从而控制晶闸管触发导通的时刻。发导通的时刻。越大，触发脉冲后移，控制角增大，反之控越大，触发脉冲后移，控制角增大，反之控制角减小。制角减小。 利用单结晶体管的负阻特性和利用单结晶体管的负阻特性和RC的充放电特性，组的充放电特性，组成频率可调的振荡电路。成频率可调的振荡电路。3、单结晶体管触发电路、单结晶体管触发电路u1V7V8V9V10RLuL+-EB1B2R4R1RERPCV5V1V2V3V4R3u2OAB 单结晶体管
30、触发电路单结晶体管触发电路t0uAt0uBt0uEUPUVt0uG 由于每半个周期内，第一个脉冲可使晶闸管触发导通，由于每半个周期内，第一个脉冲可使晶闸管触发导通，后面的脉冲信号均不起作用。后面的脉冲信号均不起作用。改变电容的充放电时间常数，可实现脉冲的移相。改变电容的充放电时间常数，可实现脉冲的移相。如：如：增大增大RP或或C，使，使=（RP+RE）C增大，充电时间变长，增大，充电时间变长，即达到即达到UP的时间就慢，第一脉冲输出的时间越晚；反之，的时间就慢，第一脉冲输出的时间越晚；反之，第一脉冲输出时间越提前。第一脉冲输出时间越提前。 在实际工作中，通过改变在实际工作中，通过改变RP的大小
31、，可改变控制角的大小，可改变控制角的大小。的大小。4、实际应用电路、实际应用电路TV1V2R6V3V4V5R4R3R2R5R1ukCV6u1u2自动控制的单结晶体管触发电路自动控制的单结晶体管触发电路改变改变uk的大小的大小可改变控制角可改变控制角的大小的大小V3相当于一个可变相当于一个可变电阻，改变它的大电阻，改变它的大小可改变控制角小可改变控制角的大小的大小V5起续流作用起续流作用V6保证只输保证只输出正半周信出正半周信号号二、集成触发器二、集成触发器KJ004KJ004集成触发器的应用电路集成触发器的应用电路集成触集成触发器发器单相半波可单相半波可控整流电路控整流电路为为V1管提管提供触
32、发信号供触发信号为为V2管提管提供触发信号供触发信号改变改变RP可可调整控制角调整控制角的大小的大小一、逆变器一、逆变器逆变：逆变：整流的逆过程。即把直流电转变为交流电的过程。整流的逆过程。即把直流电转变为交流电的过程。逆变电路逆变电路：把直流电逆变为交流电的电路称为逆变电路，又称为逆变器。：把直流电逆变为交流电的电路称为逆变电路，又称为逆变器。逆变器逆变器有源逆变有源逆变无源逆变无源逆变定义：定义：将直流电逆变为与电网同频率的交流电，并反将直流电逆变为与电网同频率的交流电，并反送回电网。送回电网。定义：定义：将直流电逆变为某一频率的交流电，并直接供将直流电逆变为某一频率的交流电，并直接供给交
33、流负载。给交流负载。逆变过程逆变过程：直流电：直流电逆变器逆变器交流电交流电交流电网交流电网逆变过程逆变过程：直流电：直流电逆变器逆变器交流电交流电负载负载应用：应用：直流可逆调速系统，交流线绕式电动机串级调直流可逆调速系统，交流线绕式电动机串级调速和高压直流输电等。速和高压直流输电等。应用应用：当需直流电源为交流负载供电时，变频器、不：当需直流电源为交流负载供电时，变频器、不间断电源、感应加热电源等。间断电源、感应加热电源等。6-6 晶闸管的其他应用电路晶闸管的其他应用电路二、变频器二、变频器变频变频：将某一频率的电源转换成另一频率（或频率可调）的电源。：将某一频率的电源转换成另一频率（或频
34、率可调）的电源。变频器变频器直接变频器（交直接变频器（交交变频器）交变频器）间接变频器（交间接变频器（交直直交变频器）交变频器）正正组组反反组组uLuLt0uLt0交交交变频器及工作原理交变频器及工作原理交交直直交变频器及工作原理交变频器及工作原理逆变器逆变器整流器整流器uLRL+-UiV1V2V3V4频率的大小取决于两组电路的切换频率。频率的大小取决于两组电路的切换频率。三、单相交流调压器三、单相交流调压器V1V2uiuLRLui0tuLt1t2t3t应用：应用：电动机的调压、调速与正反转控制，以及机场、摄影、电动机的调压、调速与正反转控制，以及机场、摄影、舞台灯的调光和加热炉的温度控制等。
35、舞台灯的调光和加热炉的温度控制等。工作原理：工作原理：ui为正半周时，在为正半周时，在t1（t1=）时刻将触发信号加到）时刻将触发信号加到V2的门极，的门极，V2导通，当导通，当ui过零时，过零时，V2自行关断。自行关断。 ui为负半周时，在为负半周时，在t2 （t2=+）时刻将触发信号加到）时刻将触发信号加到V1的门极，的门极，V1导导通，当通，当ui过零时，过零时，V1自行关断。自行关断。 调节控制角调节控制角，可改变输出电压的高低。，可改变输出电压的高低。交流调压电路图交流调压电路图交流调压波形图交流调压波形图6-7 双向晶闸管简介双向晶闸管简介双向晶闸管顾名思义可以双向导通。双向晶闸管
36、顾名思义可以双向导通。 触发电路简单，工作稳定可靠等优点，在无触点交流触发电路简单，工作稳定可靠等优点，在无触点交流开关电路中，经常应用。开关电路中，经常应用。一、双向晶闸管的结构和符号一、双向晶闸管的结构和符号VT2T1GPPNNNNT2T1G双向晶闸管的结构双向晶闸管的结构双向晶闸管的符号双向晶闸管的符号由由NPNPN五层半导体五层半导体构成构成相当于相当于两个反向并联的两个反向并联的单向晶闸管单向晶闸管有三个电极：有三个电极：两个主电极两个主电极T1、T2和一和一个门极个门极G二、双向晶闸管的特性二、双向晶闸管的特性Vu1u2HL1HL2HLn双向晶闸管的导通实验双向晶闸管的导通实验（1
37、）门极上无触发时，双向晶闸管）门极上无触发时，双向晶闸管不导通。不导通。（2）无论主电极电压极性如何，门极）无论主电极电压极性如何，门极的触发信号无论是正的还是负的，只的触发信号无论是正的还是负的，只要电压足够大，均可触发导通。要电压足够大，均可触发导通。（3）双向晶闸管一旦导通，门极便）双向晶闸管一旦导通，门极便失去控制作用。失去控制作用。（4）主电极电流减小至维持电流时，）主电极电流减小至维持电流时，双向晶闸管即关断。双向晶闸管即关断。主电极间电压是交流形式，一般用于交流负载的控制。主电极间电压是交流形式，一般用于交流负载的控制。三、应用实例三、应用实例1、双向晶闸管的调压电路、双向晶闸管
38、的调压电路双向晶闸管的调压电路双向晶闸管的调压电路HLRPCV2V1220V改变改变RP可调节交流输出电压。可调节交流输出电压。2、安全感应开关、安全感应开关安全感应开关安全感应开关BVN人体电容人体电容C1850pFC210FC30.1FR322kR51kR21.5kV4V3R4100R11k220VV1H报警器报警器V2感应板感应板 当人体接近感当人体接近感应板时产生的电容应板时产生的电容和本机电容和本机电容C1对电对电源进行分压，使氖源进行分压，使氖管管VN导通，经导通，经V2组成的射极输出器组成的射极输出器使双向二极管使双向二极管V3导导通，触发双向晶闸通，触发双向晶闸管管V4导通，报警器导通，报警器即发声报警。即发声报警。 感应开关可安装在机床、冲床等危险的场所，防止事故发生，也可安装在某感应开关可安装在机床、冲床等危险的场所，防止事故发生，也可安装在某些场合作为防盗报警用。些场合作为防盗报警用。
