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1、第十章第十章 晶闸管及其基本电路晶闸管及其基本电路第第15次课次课 上次课内容：上次课内容：1、带带反反电电势势负负载载的的单单相相半半控控桥桥式式整整流流电电路路。负负载载电电压压、电电流流波波形图。导通角小，所以要串入平波电抗器。形图。导通角小，所以要串入平波电抗器。2、单单相相全全控控桥桥式式整整流流电电路路。带带电电感感性性负负载载时时移移相相范范围围0/2；电压、电流波形图；工作原理，用途。电压、电流波形图；工作原理，用途。3、带带电电阻阻性性负负载载的的三三相相半半波波可可控控整整流流电电路路。电电路路图图；最最大大反反向向电电压压；当当0、0/6和和/6/6时，三相时，三相半波可
2、控整流电半波可控整流电压压ud波形波形当当tt1，uA0，但但eLid0，VS1维维持导通，若持导通，若L足够大，足够大，VS1要一直导通到要一直导通到VS2导通为止导通为止。当当VS2触发导通，触发导通，VS1承受反压关断承受反压关断。由于。由于L大，大，id脉动小，近似为脉动小，近似为水平线。每只晶闸管水平线。每只晶闸管导通角导通角2/3。输出电压的平均值：输出电压的平均值： 带电感性负载，带电感性负载，当当/2时，时， ud波形，波形，Ud0结结论论：三三相相半半波波整整流流带带电电感感性性负负载载，要要求求脉脉冲冲的的移移相相范范围围为为0/2。晶晶闸闸管管可可能能承承受的最大正向电压
3、为受的最大正向电压为，而电阻性，而电阻性负载承受负载承受如：当如：当VS2触发导通触发导通的一瞬间，的一瞬间，VS2承受承受的正向电压为的正向电压为UBA，其最大值等于多少？其最大值等于多少？加续流加续流二极管二极管Ud与与的关系的关系和和R负载时一负载时一样样(/3)id与电感性负载时与电感性负载时一样，当一样，当LR，接近于水平线接近于水平线三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路优点优点： 只只用用三三只只晶晶闸闸管管，接接线线简简单单，直直接接380V电电源源，稍稍加加控控制制，可可满满足足220V直直流流负载负载的要求。的要求。 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路缺点缺点： 晶
4、闸管承受反压高晶闸管承受反压高；利利用用率率低低：在在电电流流连连续续时时，每每周周期期变变压压器器副边绕组和晶闸管都只有副边绕组和晶闸管都只有1/3时间导通；时间导通；直直流流分分量量引引起起很很大大零零线线电电流流：流流过过变变压压器器的的电电流流是是单单方方向向的的脉脉动动电电流流，其其直直流流分分量量引引起起很很大大的的零零线线电电流流，在在铁铁心心中中产产生生直直流流磁磁势势，易易于于造造成成变变压压器器铁铁心心饱饱和和，引引起起附附加损耗和发热。加损耗和发热。 10.3.2 三相桥式全控三相桥式全控整流电路整流电路 共阳极组共阳极组整流电路整流电路共阳极组与共共阳极组与共阴极组串联
5、阴极组串联，ud为两组输出为两组输出电压之和电压之和三相全控整流电路：三相全控整流电路：变压器的两组次极绕变压器的两组次极绕组共用一个绕组组共用一个绕组共阴极组：共阴极组：VS1、VS3、VS5共阳极共阳极组：组：VS2、VS4、VS6与与电电动动机机(反反电电势势负负载载)连连接接，总总串串联联一一定定电电感感，以以减减小小电电流流脉脉动动、保保证证电电流流连连续续，即即负载性质为电感性负载性质为电感性的。的。两组串联，两组串联， Ud比式比式大一倍。大一倍。 即即Ud2.34U2P cos (04V，10s、最好最好2050s，晶晶闸管从截止闸管从截止导通一般导通一般10s。电感负载要电感
6、负载要求宽度要大求宽度要大不不 触触 发发 时时 ， 应应 有有ug0.150.20V， 为为 抗抗 干干扰扰，以以免免误误触触发发，加加12V负压负压。环境温度环境温度改变，改变，使晶闸管触发电压使晶闸管触发电压从从ug1ug2，晶闸管晶闸管开始触发时间从开始触发时间从t1t2，触发时间触发时间推迟推迟脉冲的脉冲的前沿要陡前沿要陡，最好，最好10s触触发发脉脉冲冲应应和和主主电电路路同同步步，脉脉冲冲发发出出的的时时间间能能够够平平稳稳地地前前后后移移动动(移移相相)，移移相范围要足够宽。相范围要足够宽。 10.5.2 单节晶体管单节晶体管触发电路触发电路优点优点：线线路路简简单单、可可靠靠
7、、前前沿沿陡陡、抗抗干干扰扰能能力力强强、能能量量损损耗耗小小、温温度度补补偿偿性性能能好好等。等。应用应用：50A以下单相或三相半控桥式系统。以下单相或三相半控桥式系统。 单节晶体管的单节晶体管的结构和特性结构和特性发射极发射极e基极基极b1基极基极b2结构结构：图形符号图形符号等效电路等效电路:rb1第一基极与发射极第一基极与发射极之间电阻之间电阻rb2第二基极与发射极第二基极与发射极之间电阻之间电阻A点电压点电压 :分分压压系系数数(分分压压比比)，与与管管子子结结构构有关，有关， 0.30.9特性曲线特性曲线当当UeUA，PN结受反结受反压，压，Ie很小，且很小，且Ie UA，且且Ue
8、-UAUD ，虽虽PN结正向结正向偏压，但偏压，但Ie不不显著显著，晶体，晶体管处于管处于截止截止状态状态(UD硅二极硅二极管正向压降，管正向压降，0.7V)当当UeUAUD，e对对b1导通导通IeN型硅片注入大型硅片注入大量量空穴型载流子空穴型载流子到到b1与电子复合与电子复合rb1迅速迅速UA，Ie进一步进一步rb1进一步进一步UA急急剧剧，呈现，呈现负阻负阻特特特特。峰点峰点P，峰点电压峰点电压UP，峰点电流峰点电流IP谷点谷点V，谷点电压谷点电压UV，谷点电流谷点电流IV。当当Ue到到UV，rb1不不再显著变化，再显著变化，Ue也也不再继续不再继续。随。随Ie ， Ue按线性关系按线性
9、关系V点以后的区点以后的区域为域为饱和区饱和区当当Ue /6时时输输出出电电压压、电电流流波波形形图图，电电压压平平均均值值的的计计算算。/2时时整整流流电电压压的的波波形形，Ud 0。结结论论： 0/2，晶晶闸闸管管可可能能承承受受的的最最大大正正向向电电压压为为 。加续流二极管时，输出电压与电流波形图。加续流二极管时，输出电压与电流波形图。2、三相半波可控整流电路优缺点。、三相半波可控整流电路优缺点。3、三相桥式全控整流电路。电路图。、三相桥式全控整流电路。电路图。Ud2.34U2P cos(0/2)。0时时整整流流电电压压、电电流流波波形形图图、触发次序及工作原理。触发次序及工作原理。4
10、、晶晶闸闸管管对对触触发发电电路路的的要要求求：触触发发电电压压410V、电电流流、宽宽度度2050s、抗干扰、前沿要陡、与主电路同步。抗干扰、前沿要陡、与主电路同步。5、单节晶体管的结构和特性：截止区、负阻区、饱和区。、单节晶体管的结构和特性：截止区、负阻区、饱和区。作业：作业：10.16、 10.17例：三相桥式全控整流电路带电阻性负载，如果有一只晶闸管击例：三相桥式全控整流电路带电阻性负载，如果有一只晶闸管击穿，其它晶闸管会受什么影响？穿，其它晶闸管会受什么影响？答：答：见图见图10.29。如。如VS1被击穿，则被击穿，则VS3、VS5会短路，因为会短路，因为UBA、UCA不会加于负载，不会加于负载，VS4用不着导通。用不着导通。
