讲义 第8章 晶闸管及其电路
电子技术基础晶闸管课件
亮 已导通的晶闸管在正向阳 亮 极作用下,门极失去控制 亮 作用。
晶闸管在导通状态时,当 暗 阳极电压减小到接近于零
时,晶闸管关断。
电子技术基础晶闸管课件
16
晶闸管正常导通的条件: 1)晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压,UAK>0 2)晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压
和电流, UGK>0
雪崩 击穿
IH
IG 2
IG1 IG=0
O
U DRM U bo +U A
U DSM
-IA
晶闸管的伏安特性
电子技术基础晶闸管课件
21
6.2.4晶闸管的主要参数
1 正向重复峰值电压
晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允许重复加 在晶闸管两端的正向峰值电压。
一般取UFRM = 80% UB0 。 普通晶闸管 UFRM 为100V- 3000V
18
6.2.3晶闸管伏安特性曲线 (I f(U)曲线 )
正向平均电流
I IF
维持电流
UBR URRM
IH
o U
反向转折电压
_+
反向特性
+_
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0 UFRMUBO U
正向转折电压
正向特性
电子技术基础晶闸管课件
19
• 正向特性
• IG=0时,器件两端施加
电子技术基础晶闸管课件
29
2
(1)选择额定电流的原则
• 在规定的室温和冷却条件下,只要所选管子的 额定电流有效值大于等于管子在电路中实际可
能通过的最大电流有效值I TM即可。考虑元件的
过载能力,实际选择时应有1.5~2倍的安全裕量。
晶闸管及其电路
第8课时晶闸管及应用知识课件
一个正向触发电压
【晶闸管应用】 晶闸管的基本用途:控制晶 闸管的导通角来改变输出电压,常用于调压 电路。除此之外,晶闸管还广泛应用于可控
整流电路中。
2.7.1 一般晶闸管及应用 【普通晶闸管外形、结构与符号】 晶闸管是用硅材料制成
的半导体器件。普通单向晶闸管是由P型和N型半导体交替 迭合而成的P-N-P-N四层半导体元件,具有三个PN结和三 个电极。其中A为阳极,K为阴极,G为控制极。
表 2-3闸管导通后,松开按钮开关, 去掉触发电压仍然维持导通状态。
授课班级
教学内容 课堂类型
第二章 教案
课程名称
电子技术基础 与技能
晶闸管及其应用电路
学时
学时
授课 时间
教学目的
教学重、 难点
1、普通晶闸管外形、结构与符号 2、单向晶闸管可控单向导电性 3、特殊晶闸管及应用 教学重、难点:单向晶闸管可控单向导电性
教学内容及步骤
备注
晶体闸流管简称晶闸管,俗称为可 控硅, 是一种大功率半导体器件。 它的出现使半导体器件由弱电领 域扩展到强电领域。晶闸管也像 半导体二极管那样具有单向导电 性,但它的导通时间是可控的, 主要用于整流、逆变、调压及开 关等方面。
晶闸管课件PPT
V2
K
(1)控制极不加电压 时IG=0,尽管这时晶闸 管的阳极和阴极之间 加有正向电压,由于 V1没有基极电流输入, 因此V1和V2中只有很 小的漏电流,晶闸管 处于阻断状态。
A β1 I G V2 β1 β2 IG + UG - K S G IG V1 RA + UA -
0
π
2π
3π
t 4π ω
输出电压的平均值:
1 Uo = 2π
∫ 2U 2 sin ωtd(ωt )
π α
2U 2 = (1 + cos α ) 2π 1 + cos α = 0.45U 2 2
输出电流的平均值:
Io = Uo U 1 + cos α = 0.45 2 RL RL 2
晶闸管承受的最高正向和反向电压:
VT + u2 - iD VD RL - io + uo
L
2. 单相半控桥式整流电路
uo ,io uo
+ u1 -
+ u2 -
VT 1 a
VT 2 + RL b
io
0 uVT1
io
ωt
uo -
VD 1
VD2
0 uVT2
u2的正半周VT1和VD2承受正 向电压。这时如对晶闸管 VT1引入触发信号,则VT1和 VD2导通,电流通路为: a→VT1→RL→VD2→b 这 时 VT2 和 VD1 都 因 承 受 反 向电压而截止。
10.1.3 晶闸管的工作特性与主要参数
1.正向特性 正向特性 UAK>0,IG=0时,晶 闸管正 向阻断,对应特性曲线的0A 段。此时晶闸管阳极和阴极 之间呈现很大的正向电阻, 只有很小的正向漏电流。当 UAK增加到正向转折电压UBO 时,PN结J2 被击穿,漏电流 突然增大,从A点迅速经B点 跳到C点,晶闸管转入导通 状态。晶闸管正向导通以后 工作在BC段,电流很大而管 压降只有1V左右,此时的伏 安特性和普通二极管的正向 特性相似。
电力电子技术第八章 吸收电路..
第八章 吸收电路 Ls iLs Rs iDf Df uDf + T
Ls Io Cs
+ -
iLs(0)=Irr
Rs
Ud
N2 u0 U d N1
D
uCs(0)=0 Cs
iL
s
Ud 二极管被强制关断 T
Irr
Rs
阴极 阳极
Cs
+ uCs 返 回 上 页 下 页
第八章 吸收电路
假设斩波器工作
在连续电流模式,
第八章 吸收电路
将边界条件
uDf (0 ) I rr Rs 和
2 s
I rr Rs U d I rr R dt Cs Ls Ls 2 d uDf duDf 代入到 Ls Cs RsCs uDf U d 2 dt dt duDf (0 )
Ls I rr t 得:uDf (t ) U d e cosat Cs cos
8.2.3 吸收电路分析
通过变压器耦合
的单相二极管整流
器工作在线性区域。 变压器原边的开关 断开时,二极管开 始导通 。
Ud N1
Rs
Cs
N2
D
+
C0
u0 -
返 回
上 页
下 页
第八章 吸收电路
Rs
Ls iLs
Cs
N2 Ud N1
+ -
D
+ u0
iD
当变压器原边的开关闭合时,漏电感和二极
管中的电流逐渐减小。
始电流为Irr,吸收电路中电容上的初始电压假设为
零。
返 回
上 页
下 页
第八章 吸收电路
图中等效电路Rs=0,此时
晶闸管课件.
A2 ~
O
α
α
A1
+
G
uo
-
2
t
α
可关断晶闸管及其直流调压管相同。
不同之处在于:普通晶闸管在导通后,控制极不再
起作用,只有在阳极电压为零时,晶闸管才会关断
(截止)。而可关断晶闸管
在uA>0, uG>0时,由截止变为导通
A
,而在uA>0, uG<0时,即加负脉冲
A
形成正反馈过程
T1
R
G EG
T2
EA
+ _
K EA > 0、EG > 0
在极短时间内使两个 三极管均饱和导通,此 过程称触发导通。
晶闸管导电实验
(1)晶闸管截止时,
若uA>0, uG≤0,晶闸管 仍然 截止;
(2)晶闸管截止时,
若uA>0, uG>0,晶闸管由 截止变为导通;
+
EA
-
S
EG
-+
(3)晶闸管导通时,若uA>0, uG≤0,晶闸管仍然 导通;
(2) 有源逆变。有源逆变是指把直流电变换成与 电网同频率的交流电,并将电能返送给交流电源。例 如, 目前采用的高压输电工程,将三相交流电先变换 成高压直流电,再进行远距离的输送,到目的地后, 再利用有源逆变技术把直流电变成与当地电网同频率 的交流电供给用户。
(3) 交流调压。 交流调压是指把不变的交流电压 变换成大小可调的交流电压。例如,用于灯光控制、 温度控制及交流电动机的调压调速。
–
D2 –
3.工作波形
t
uO为一个 2O
π+α
α
不完整的全
波脉动电压,
t
它相当于从 O
第八章晶闸管及应用电路
8.2 晶闸管触发电路
2.其他类型的触发电路 . (1)RC 触发电路 )
特点:简单、成本低。 特点:简单、成本低。
8.2 晶闸管触发电路
(2)晶体管组合触发电路 )
V1、V2:为 NPN 型,只用 C、E 两极。 、 两极。
8.2 晶闸管触发电路
(3)氖管触发电路 )
成本低,氖管可作指示器。 成本低,氖管可作指示器。
(2)导通条件 )
VEE > η VBB + V(VD为 PN 结的正向压降) 结的正向压降) D
8.2 晶闸管触发电路
3.单结晶体管触发电路 . (1)单结晶体管触发脉冲形成电路 ) (2)工作原理 ) 电源接通后, 电源接通后,VBB 通过微调电阻 RP 充电, 和电阻 R1 向电容 C 充电,当单结晶体 管满足导通条件,单结晶体管导通, 管满足导通条件,单结晶体管导通, C 迅速放电, 迅速放电,在电阻 R3 上形成一个很窄 经过一个周期后, 的正脉冲 vb1。 经过一个周期后, 单结 晶体管截止, 晶体管截止,由 VBB 通过微调电阻 RP 充电, 和电阻 R1 向电容 C 充电,重复上述过 程。
8.2 晶闸管触发电路
8.2.1 结单向晶闸管
1.单结晶体管的结构和型号 . (1)结构 ) 三个电极: 三个电极:发射极 E、第一基极、第 、第一基极、 二基极。 二基极。一个 PN 结。 (2)电路符号 ) 发射极箭头指向 B 1 极,表示经 PN 结 的电流只流向 B1 。 (3)外形 )
8.2 晶闸管触发电路
2.双向晶闸管的工作特点 . 特性: 无论加正向电压还是反向电压, 特性:主电极 T1、T2 无论加正向电压还是反向电压, 的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“ 其控制极 G 的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“触 导通。主电极间电压是交流形式。 发”导通。主电极间电压是交流形式。
晶闸管及其触发电路简介
在风电变流器中,晶闸管用于实现风能发电的整流和 逆变。
储能系统
晶闸管在储能系统中用于实现充放电控制和直流交流 转换等功能。
晶闸管与其他电子器件的集成和优化
集成化控制电路
将晶闸管与控制电路集成在一起,实现高效、紧 凑的电力电子系统。
混合式电路
将晶闸管与其他电子器件(如二极管、晶体管等) 混合使用,实现特定功能的电路。
在异常情况下,触发电路可以起 到保护晶闸管的作用,防止其过 热或损坏。
触发电路的种类生脉冲信号触发晶闸管。
晶体管触发电路
利用晶体管的开关特性产生脉冲信号触发晶闸管。
IC集成触发电路
利用集成电路产生脉冲信号触发晶闸管,具有精度高、可靠性高、 体积小等优点。
02
触发电路简介
触发电路的作用
控制晶闸管的导通和关断
触发电路的主要作用是通过提供触发信号来控制晶闸管的 导通和关断,从而实现电路的开关控制。
保证电路的稳定运行
触发电路可以保证晶闸管在适当的时刻导通或关断,从而 保证整个电路的稳定运行,避免因晶闸管误动作而引起的 电路故障。
提高电路的效率
触发电路的设计可以优化晶闸管的导通和关断时间,从而 提高电路的效率,减少能源的浪费。
系统级封装
将多个晶闸管和其他电子器件封装在一个封装内, 实现系统级优化和集成。
感谢观看
THANKS
宽禁带半导体材料的应用
宽禁带半导体材料如硅碳化物和氮化镓具有高临 界击穿电场和高电子饱和速度等优点,应用在晶 闸管中可提高其性能。
智能控制和集成化
将晶闸管与传感器、控制电路等集成在一起,实 现智能控制和集成化,提高系统的可靠性和效率。
晶闸管在新能源领域的应用
讲义 第8章 晶闸管及其电路
第8章晶闸管及其电路晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件,又称可控硅。
具有可控的单向导电性,主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。
优点:体积小、重量轻、耐压高、响应速度快、控制灵活及使用方便等。
8.1晶闸管1、晶闸管的结构和外形(如图8-1所示)晶闸管它由四层半导体1122P N P N 、、、构成,具有三个PN 结123J J J 、、。
由四层半导体的两端及中间层各引出阳极A (1P 层)、阴极K (2N 层)和门极(控极)G (2P 层)。
晶闸管用符号VT 表示。
晶闸管外形分为螺栓式晶闸管和平板式晶闸管。
(如图8-2所示)2、晶闸管的工作原理晶闸管相当于PNP 和NPN 型两个晶体管的组合。
(如图8-3所示)(1)门极开路(0G I =)时①A K U U :阳极A 与阴极K 之间加正向电压②A K U U :阳极A 与阴极K 之间加反向电压PN 结2J 正偏,1J 和3J 反偏1V ⇒不能导通⇒晶闸管处于反向截止状态(反向阻断)结论:门极开路(0G I =)时,阳极A 与阴极K 之间加任何极性电压,晶闸管均处于阻断状态。
(2)门极未开路,且(0)A K AK U U U :阳极A 与阴极K 之间加正向电压①(0)G K GK U U U :门极G 与阴极K 之间加正向电压121111112222121111112V V V G B C B G B C B G B C B G I I I I I I I I I I I I I βββββββββ=−−−→===−−−→===−−−→== 放大放大放大门极电流G I 经过1V 和2V 循环放大,形成强烈的正反馈,在极短时间内使两个三极管1V 和2V 均饱和导通,晶闸管导通,此过程称触发导通。
(111222121212CE BE CE BE U U V V G C C CE CE U U I I I U U V V ↑−−−−→↑↑→↓↓−−−−→ 、放大和和和处于饱和状态)(晶闸管导通后,管压降很小,只有1V 左右。
第八章 晶闸管及其电路
同步
40
即:触发电路过零时刻与主电路过零时刻保持一致,称“同步” 同步作用由变压器完成,u1对主电路供电,u2对触发电路供电, u1和u2同相,保证同步。Tr又称“同步变压器” 实际上主电路与触发电路只要接在同一电网上可保持同相
同 步
41
稳压管DZ: 把电压u0的顶部削掉,使u0成为梯形波uZ.
IT
U DRM
14
6. 判别管子的好坏 用万用表的欧姆档来判别管子的好坏。
表10.1 用万用表测试晶闸管各管脚之间的电阻
测试点 A—K A—G
K—G
表内电池极性 顺向或逆向
同上
顺向:G “+”,K “-” 逆向:G -”,K “+”
测量范围 R×1000
同上
R×1 R×1
测试结果 高电阻 (表针不动)
10
当阳极电压高于转折电压时,元件导通,但这种导通方法 容易造成元件不可恢复性击穿,一般不采用。
当控制极加正向电压,IG产生,特性曲线左移,正向转折 电压降低, 元件容易导通。 IG越大,UBO越低。
11
主要参数
1) (断态重复峰值电压)——在控制极断路和晶闸管正向阻断时,可以重复加在晶闸管两
U 端的正向峰值电压,它比 DRM “多少伏的晶闸管”
又: IB2=IC1, 随后T2导通, IC1与IG一起进入T2的基极后再次放大。
该过程在极短时间内连锁循环进行, 晶闸管瞬间全部饱和导通。
6
3)晶闸管导通后,即使控制极与外界断 开,T2管的基极电流IB2=IC1IA,比IG 大,管子维持导通。
晶闸管导通后,控制极失去控制作用
在导通后,要关断晶闸管: 1)阳极电流IA减小到某一数值以下, 内部连锁状态不能维持,管子截止。
电工学课件-晶闸管
Uo RL
0.45 U 1 cos
RL 2
0( 180),Uo 0.45U 180( 0),Uo 0
晶閘管全導通 晶閘管全阻斷
單相半控橋式整流電路
1. 電路結構
2. 工作原理 (1)電壓u 為正半周時
T1和D2承受正向電壓。 T1控制極加觸發電壓, 則T1和D2導通,電流的 通路為
接通電源U, 電容C經電阻R充電。電容電壓uC逐漸升高。
當uC UP(峰值電壓)時,單結管導
通,電容C放電,R1上得到一脈衝
電壓。
uC
Up
R
100k
E
R2
300
+
U
ug
Uv
t
Up-UD
+
0.
C 47F
_uC
R1
50
+
_uG
_
(a)
t
電容放電至 uC Uv(穀點電壓)時,單結管重新關斷, 使uG0。
B2
E B1
單結晶體管有三個極,外型類似普通小功率三極管
單結晶體管振盪電路
R
R2
300
100k
+
E
U
+
_ +
C _ uC
0. 47F
R1
u_ G
50
單結晶體管振盪電路 利用單結管的負阻特 性及RC電路的充放電 特性組成頻率可調的 振盪電路。
R1,R2 為外接電阻
C 為外接電容
工作原理
設通電前uC=0。
io
T2 RL
++uo
–
D2 –
3. 工作波形
u
O
2
t
晶闸管及其基本电路概述(ppt 38页)
I
' e
——实际电流有效值)
4) I H (维持电流)——在规定的环境温度和控制极断 路时,维持元件继续导通的最小电流。
一般为几十mA ~ 一百多mA,其数值与温度成反比,如:
IH1120C 12IH2 25C
5. 型号及其含义(国产晶闸管)
3 CT /
U DRM
IT 可控整流元件 N型硅材料 三个电极
l 输入电压负半周,触发VS2,VS1和V2反向 截止,电流通路为:
2 V2 SR V 1 1
1) 电阻性负载
与半波整流相比较, U d 和 I d 增加了一倍,分别为:
Ud 0.9U21c2os
Id
0.9U21c os
R2
2) 电感性负载
l 加续流二极管——不出现“失控”现象。
B. 晶闸管的优缺点
l 优点: 1) 功率放大倍数可达几十万倍; 2) 控制灵敏,反应快; 3) 损耗小,效率高; 4) 体积小,重量轻; 5) 改善了工作条件,维护方便。
l 缺点: 1) 过载能力弱; 2) 抗干扰能力差; 3) 导致电网电压波形畸变; 4) 控制电路比较复杂。
10.1 电力半导体器件 10.1.1 晶闸管(SCR)
2)控制极只需加正触发脉冲电压。 3)具有可控单向导电性(正、反向阻断能力)。
l 导通原因
1) 等效为PNP型和NPN型两个晶体管的组合。
2) 阳极和控制极均加正向电压时, I g 经 VT 2 放大,集
电极电流为
2
I
(
g
VT
1
基极电流),又经 VT 1 放大, VT 1 集电
极电流为
1
2
I
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第8章 晶闸管及其电路晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件,又称可控硅。
具有可控的单向导电性,主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。
优点:体积小、重量轻、耐压高、响应速度快、控制灵活及使用方便等。
8.1 晶闸管1、晶闸管的结构和外形(如图8-1所示)晶闸管它由四层半导体1122P N P N 、、、构成,具有三个PN 结123J J J 、、。
由四层半导体的两端及中间层各引出阳极A (1P 层)、阴极K (2N 层)和门极(控极)G (2P 层)。
晶闸管用符号VT 表示。
晶闸管外形分为螺栓式晶闸管和平板式晶闸管 。
(如图8-2所示)2、晶闸管的工作原理晶闸管相当于PNP 和NPN 型两个晶体管的组合。
(如图8-3所示)(1)门极开路(0G I =)时① A K U U :阳极A 与阴极K 之间加正向电压② A K U U :阳极A 与阴极K 之间加反向电压PN 结2J 正偏,1J 和3J 反偏1V ⇒不能导通⇒晶闸管处于反向截止状态(反向阻断)结论:门极开路(0G I =)时,阳极A 与阴极K 之间加任何极性电压,晶闸管均处于阻断状态。
(2)门极未开路,且(0)A K AK U U U :阳极A 与阴极K 之间加正向电压① (0)G K GK U U U :门极G 与阴极K 之间加正向电压121111112222121111112V V V G B C B G B C B G B C B G I I I I I I I I I I I I I βββββββββ=−−−→===−−−→===−−−→== 放大放大放大门极电流G I 经过1V 和2V 循环放大,形成强烈的正反馈,在极短时间内使两个三极管1V 和2V 均饱和导通,晶闸管导通,此过程称触发导通。
(111222121212CE BE CE BE U U V V G C C CE CE U U I I I U U V V ↑−−−−→↑↑→↓↓−−−−→ 、放大和和和处于饱和状态) (晶闸管导通后,管压降很小,只有1V 左右。
)② (0)G K GK U U U :门极G 与阴极K 之间加反向电压1V 发射结反偏,集电结也反偏⇒ 1V 截止⇒0G I =⇒晶闸管阻断(3)晶闸管导通后① 去掉GK U (门极G 与阴极K 之间的正向电压),依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。
1212B C G G I I I I ββ==⇒ 自身正反馈导通 (去掉GK U ,0G I =,由正反馈使得1V 仍然导通)② (0)G K GK U U U :门极G 与阴极K 之间加反向电压1212B C G G I I I I ββ==⇒ 反自身正反馈导通 (0GK U ,0G I 反,1B G I I 反,由正反馈使得1V 仍然导通)结论:① 当0AK U (正向阳极电压)且0GK U (正向门极电压)时,晶闸管导通。
② 晶闸管导通后,门极失去作用,依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。
(通常门极加的是同步正向触发脉冲电压。
)(4)晶闸管关断:减小正向阳极电压AK U 或加反向阳极电压0AK U ≤(5)晶闸管导通和关断条件① 晶闸管导通条件:0AK U (阳极和阴极之间加正向电压),0GK U (门极和阴极之间加正向电压),阳极电流大于维持电流,晶闸管导通。
② 晶闸管关断条件:减小正向阳极电压AK U 或加反向阳极电压0AK U ≤3、晶闸管伏安特性(1)阳极伏安特性:阳极电压AK U 与阳极电流A I 之间的关系曲线。
① 当门极开路0G I =时,阳极和阴极之间加正向电压0AK U ,PN 结1J 和3J 正偏,2J 反偏,阳极只有很小的电流流过,这个电流称为正向漏电流,晶闸管处于阻断状态。
② 当阳极正向电压AK U 增加到某一数值时,PN 结2J 被反向击穿,正向漏电流突然增大,晶闸管不需触发电流就迅速从阻断状态变为导通状态。
此时的阳极电压称为正向转折电压BO U 。
AK BO U U ,晶闸管正向导通,导通后的正向特性与一般二极管的正向特性相似。
晶闸管通过很大的电流,这时管压降很小,只有1V 左右,因此特性曲线靠近纵轴且陡直,这种导通方式使晶闸管容易造成正向击穿,而使该元件损坏,不允许这种导通方式。
③ 当门极和阴极之间加上正向电压0GK U 时,有门极电流通过,若此时在阳极加正向电压0AK U ,晶闸管就会在低于正向转折电压BO U 的某个值,由阻断状态转入导通状态。
加不同的门极电流,导通转折的阳极电压不同。
④ 在晶闸管导通后,若减小正向电压,正向电流就逐渐减少。
当电流减小到某一数值时,晶闸管从导通状态转变为阻断状态,此时所对应的最小电流称为维持电流H I 。
⑤ 当晶闸管阳极加反向电压0AK U ,PN 结2J 正偏,1J 和3J 反偏,晶闸管处于反向阻断状态。
其反向特性与一般二极管相似,只有很小的反向漏电流。
当反向电压增大时,反向漏电流急剧增大,晶闸管反向击穿导通,所对应的电压称为反向击穿电压BR U ,(2)门极伏安特性:门极电压G U 和门极电流G I 之间的关系曲线。
晶闸管从阻断到导通,除了施加正向阳极电压外,还有在门极加上适当的触发电压和电流,实现控制信号的电路叫触发电路,在设计触发电路的时,其电压和电流必须大于相应晶闸管的门极触发电压和电流。
4、晶闸管主要参数(1)晶闸管额定电压① FRM U :正向断态重复峰值电压(晶闸管耐压值)晶闸管门极开路,结温为额定值,且正向阻断情况下,允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。
一般取=80%FRM BO U U② RRM U :反向重复峰值电压晶闸管门极开路,结温为额定值时,允许重复作用在晶闸管两端的反向峰值电压。
一般取=80%RRM BR U U ,普通晶闸管RRM U 为1003000V V 。
通常把FRM U 和RRM U 中较小的那个电压值定为晶闸管的额定电压,用N U 表示。
(2)晶闸管正向平均电流F I :规定的环境温度(40︒C )及标准散热条件下,晶闸管处于全导通时可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值,也称为额定通态平均电流。
(通常所讲多少安的晶闸管,就是指这个电流。
)如果正弦半波电流的最大值为m I ,则:πm F m 01sin ()2ππI I I td t ωω==⎰ 电流的有效值:π2m m 01(sin )()2π2t I I I t d t ωω==⎰ 1.572t F I I π=≈,普通晶闸管F I 为11000A A 。
(3)通态平均电压F U (管压降):在规定的条件下,通过额定通态平均电流时,晶闸管阳极和阴极间的电压平均值。
一般为0.61V V 。
(4)维持电流H I :在规定的环境和门极开路时,晶闸管维持导通状态所必须的最小电流。
当晶闸管的正向电流小于H I 时候,晶闸管将自动关断。
一般H I 为几十 (7)动态参数 到一百多毫安。
(5)擎住电流L I :晶闸管从断态转为通态,并去掉触发信号之后,仍能维持导通所需的最小电流。
(6)门极触发电压G U 和门极电流G I :规定的环境温度下,正阳极电压为直流6V 时,使晶闸管由阻断状态转变为导通状态所必须的最小门极直流电压和电流 。
一般G U 为1到5V ,G I 为几十到几百毫安。
(例题8-1)8.2 可控整流电路可控整流电路的功能:将交流电变换成电压大小可调的直流电。
可控整流电路的主电路结构形式:单相半波、单相桥式、三相半波、三相桥式等。
8.2.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路其负载可以分为电感性负载和电阻性负载。
单相半波可控整流电路如图8-5所示,其负载为为电阻L R 。
1、单相半波可控整流电路工作原理(1)输入电压0u (晶闸管VT 承受正向电压)① 10t 时,门极触发脉冲电压0g u =,晶闸管不导通:00u =,VT u u =,触发延迟角(控制角)1t αω=② 1t 时刻,门极触发脉冲电压0g u 时,晶闸管承受正向电压导通:0u u =,0VT u ≈(2)输入电压0u 时,晶闸管VT 承受反向电压,晶闸管反向阻断:00u =,VT u u =,导通角θπα=-(单相半波可控整流电路电压、电流如图8-6所示)2、单相半波可控整流电路的输出电压和电流的平均值输出电压平均值:O 22παα11(1cos α)d 2sin d()0.452π2π2πU u t U t t U ωωω+===⎰⎰ 输出电流平均值:2L LO O (1cos α)0.452U U I R R +== 改变触发延迟角α(控制角),可改变输出电压O U 。
8.2.2 单相半控桥式整流电路单相半控桥式整流电路简称半控桥,如图8-7所示。
1、电阻性负载整流电路工作原理(1)工作过程① 当电源电压222sin u U t ω=在正半周时晶闸管2VT 和二极管3VD 均承受反向电压而截止。
晶闸管1VT 和二极管4VD 承受正向电压。
在1t 时刻,1VT 门极加正向触发电压, 则1VT 和4VD 通。
电流的通路为:14L a VT R VD b a ⇒⇒⇒⇒⇒触发延迟角(控制角)1t ωα=,输出电压02u u =② 当电源电压222sin u U t ω=在负半周时晶闸管1VT 和二极管4VD 均承受反向电压而截止。
晶闸管2VT 和二极管3VD 承受正向电压。
在2t 时刻,2VT 门极加正向触发电压, 则2VT 和3VD 通。
电流的通路为:23L b VT R VD a b ⇒⇒⇒⇒⇒触发延迟角(控制角)2t ωπα=+,输出电压022u u u =-=(2)定量计算1)整流输出电压平均值:O 22παα11(1cos α)d 2sin d()0.9ππ2πU u t U t t U ωωω+===⎰⎰ 2)输出电流平均值:02LO (1cos α)0.92L U I U R R +== 3)通过晶闸管电流平均值:2O OT I I =4)晶闸管承受正向(反向)电压的最大值:22FM RM U U U ==。