晶闸管变流技术
第五章直流交流(DCAC)变换.
第五章直流—交流（DC—AC）变换5.1 逆变电路概述5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明，其中晶闸管元件VT1、VT4，VT2、VT3成对导通。
当VT1、VT4导通时，直流电源E通过VT1、VT4向负载送出电流，形成输出电压左（+）、右（-），如图5-1（a）所示。
当VT2、VT3导通时，设法将VT1、VT4关断，实现负载电流从VT1、VT4向VT2、VT3的转移，即换流。
换流完成后，由VT2、VT3向负载输出电流，形成左（-）、右（+）的输出电压，如图5-1（b）所示。
这两对晶闸管轮流切换导通，则负载上便可得到交流电压，如图5-1（c）波形所示。
控制两对晶闸管的切换导通频率就可调节输出交流频率，改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。
输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。
图5-1 DC—AC变换原理要使逆变电路稳定工作，必须解决导通晶闸管的关断问题，即换流问题。
晶闸管为半控器件，在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。
但导通后门极失去控制作用，只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。
常用的晶闸管换流方法有：（1）电网换流（2）负载谐振式换流（3）强迫换流5.1.2 逆变电路的类型逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件，它们与外电路间必然有能量的交换，这就是无功。
由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动，所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。
在交—直—交变频电路中，直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待，但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。
根据直流输入储能元件类型的不同，逆变电路可分为两种类型：图5-4 电压源型逆变器图5-5 无功二极管的作用1．电压源型逆变器电压源型逆变器是采用电容作储能元件，图5-4为一单相桥式电压源型逆变器原理图。
电压源型逆变器有如下特点：1）直流输入侧并联大电容C用作无功功率缓冲环节（滤波环节），构成逆变器低阻抗的电源内阻特性（电压源特性），即输出电压确定，其波形接近矩形，电流波形与负载有关，接近正弦。
晶闸管直流电机调速原理
晶闸管直流电机调速原理在工业生产中，电机作为一种常见的驱动设备，被广泛应用于各种机械设备中。
为了实现电机的调速功能，晶闸管直流电机调速技术应运而生。
晶闸管直流电机调速原理主要通过控制晶闸管的导通角度和导通时间来实现电机的转速调节，下面将详细介绍晶闸管直流电机调速原理。
晶闸管是一种电子元件，具有双向导电性，可以实现控制电流的方向和大小。
在晶闸管直流电机调速系统中，晶闸管起着关键作用。
通过改变晶闸管的导通角度和导通时间，可以控制电机的输出功率，从而实现电机的调速。
晶闸管直流电机调速系统通常由控制电路、晶闸管、电机和电源组成。
控制电路通过检测电机的转速信号，计算电机的转速与设定转速之间的偏差，并根据偏差来控制晶闸管的导通角度和导通时间。
晶闸管控制电机的供电，从而影响电机的转速。
晶闸管直流电机调速系统的工作原理如下：当电机启动时，晶闸管导通，电机开始转动。
控制电路检测电机的转速信号，计算出电机的转速与设定转速之间的偏差。
根据偏差大小，控制电路调节晶闸管的导通角度和导通时间，控制电机的供电，使电机的转速逐渐接近设定转速。
晶闸管直流电机调速系统具有响应速度快、精度高、效率高的优点，可以满足工业生产对电机转速精度和稳定性的要求。
此外，晶闸管直流电机调速系统还具有结构简单、成本低廉、维护方便的特点，适用于各种工业场合的电机调速需求。
总的来说，晶闸管直流电机调速原理是通过控制晶闸管的导通角度和导通时间来实现电机的转速调节。
该系统具有快速响应、高精度、高效率的优点，适用于各种工业场合的电机调速需求。
希望通过本文的介绍，能让读者对晶闸管直流电机调速原理有更深入的了解。
变流技术发展
变流技术发展
交叉新技术
变流技术是伴随着半导体器件的发展而发展出来的一种交叉新技术。
半导体器件制造技术中已经先后经历了以晶闸管为代表的分立器件，以可关断晶闸管（GTO）、巨型晶体管（GTR）、功率MOSFET、绝缘栅双极晶体管（IGBT）为代表的功率集成器件（PID），以智能化功率集成电路（SPIC）、高压功率集成电路（HVIC）为代表的功率集成电路（PIC）等三个发展时期。
器件结构
在器件结构上，从分立器件，发展到由分立器件组合成功率变换电路的初级模块，继而将功率变换电路与触发控制电路、缓冲电路、检测电路等组合在一起的复杂模块。
功率集成器件从单一器件发展到模块的速度更为迅速，今天已经开发出具有智能化功能的模块（IPM）。
器件控制
在器件的控制模式上，从电流型控制模式发展到电压型控制模式，不仅大大降低了门极（栅极）的控制功率，而且大大提高了器件导通与关断的转换速度，从而使器件的工作频率由工频→中频→高频不断提高。
变流技术发展到今天，其应用范围大致分为5个方面。
（1）整流：实现AC/DC变换；
（2）逆变：实现DC/AC变换；
（3）变频：实现AC/AC(AC/DC/AC)变换；
（4）斩波：实现DC/DC(AC/DC/DC)变换；
（5）静止式固态断路器：实现无触点的开关、断路器的功能，控制电能的通断。
集成门极换流晶闸管(IGCT)原理及驱动课件
IGCT在高压直流输电中的应用
总结词
高电压、大容量
详细描述
IGCT在高压直流输电中作为核心的开关器件，能够承受高电压和大电流的冲击，保证直流输电的稳定性和可靠性 。
IGCT在轨道交通牵引系统中的应用
总结词
高频率、低损耗
详细描述
IGCT在轨道交通牵引系统中作为逆变器的主要开关器件，能够实现高频率的开关动作和低损耗的能量 转换，提高牵引系统的效率和可靠性。
触发脉冲同步与去抖动
为确保触发脉冲的有效传输和可靠触发，需要采取同步和去抖动措 施，以提高驱动系统的稳定性和可靠性。
IGCT的驱动保护技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2 3
过电流保护
当IGCT的工作电流超过额定值时，需要采取有效 的过电流保护措施，以避免设备损坏和故障扩大 。
过电压保护
当IGCT的工作电压超过额定值时，需要采取有效 的过电压保护措施，以避免设备损坏和绝缘击穿 。
IGCT在未来的应用前景
风电与光伏逆变器
利用IGCT的高效性能，实现风电和光伏系统的稳定并网。
智能电网
作为关键的电力电子器件，IGCT在智能电网的能量转换和调度 中发挥重要作用。
轨道交通
在轨道交通牵引系统中，IGCT可提高系统的能效和可靠性。
如何应对IGCT发展中的挑战
加强基础研究
加大对IGCT材料、器件结构、驱动与控制等方面的研究力度，突破 关键技术瓶颈。
本。
IGCT的应用领域
HVDC
01
FACTS
02
03
电机控制
IGCT的高电压和大电流特性使其 成为高压直流输电系统的理想选 择。
通过使用IGCT，可以灵活地控制 交流输电线路的电压和阻抗，提 高电力系统的稳定性。
《变流技术晶闸管》课件
注意替换晶闸管的引脚排列和极性， 正确连接电路，避免短路或断路。
对比替换晶闸管与原晶闸管的参数， 确保替换元件的性能不低于原元件。
替换晶闸管时需要注意的事项
确保替换晶闸管的质量可靠，选 择正规品牌和渠道购买。
在断电的情况下进行替换操作， 避免带电操作引发安全事故。
遵循安全操作规程，使用适当的 工具和防护措施，避免对人身和
CHAPTER 03
晶闸管的分类与型号
晶闸管的分类
01
02
03
04
单向晶闸管
只能在一个方向上控制电流， 常用于直流电机控制。
双向晶闸管
可以在两个方向上控制电流， 常用于交流电机控制。
可关断晶闸管
可以通过外部信号控制电流的 关断，常用于大功率电机控制
。
绝缘栅双极晶体管
具有高开关速度和低导通电阻 ，常用于高压直流输电和电机
详细描述
晶闸管在高压直流输电中作为主要的控制元件，能够实现稳 定输送和灵活控制。在灵活交流输电系统中，晶闸管用于并 联补偿和串联补偿，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电机控制的应用
总结词
晶闸管在电机控制中主要用于交流电动 机的变频调速和直流电动机的速度控制 。
VS
详细描述
通过将晶闸管与交流电动机连接，可以实 现变频调速，从而精确控制电机的转速和 转矩。在直流电动机的控制中，晶闸管用 于整流电路，将交流电转换为直流电，为 电机提供稳定的驱动电源。
CHAPTER 02
晶闸管的工作原理
晶闸管的结构
晶闸管由四层半导体 材料构成，包括P型 和N型半导体。
晶闸管内部有两个 PN结，分别是J1和 J2。
晶闸管有三个电极， 分别是阳极、阴极和 门极。
晶闸管的基础知识和在可控整流技术方面的应用
上海交通职业技术学院学生毕业论文毕业论文题目晶闸管的基础知识和在可控整流技术方面的应用专业港口物流设备与自动控制学号0910032姓名指导老师目录目录 (1)摘要 (2)1 绪论 (3)1.1 课题背景及发展方向 (3)1.2 本文主要工作 (3)2 晶闸管元件 (4)2.1晶闸管元件简介 (4)2.1.1.单向晶闸管的工作原理和主要参数 (4)2.1.2 双向晶闸管的工作原理和主要参数 (7)3.晶闸管的应用 (10)3.1 单相半波可控整流电路 (11)3.1.1电阻性负载 (11)3.1.2电感性负载及续流二极管 (13)3.1.3反电动势负载 (17)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)晶闸管的基础知识和在可控整流技术方面的应用李坤清摘要：晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅整流器（SCR ,SiliconControlled Rectifier）,简称可控硅，其规范术语是反向阻断三端晶闸管。
晶闸管是一种既具有开关作用，又具有整流作用的大功率半导体器件，应用于可控整流变频、逆变及无触点开关等多种电路。
对它只要提供一个弱点触发信号，就能控制强电输出。
所以说它是半导体器件从弱电领域进入强电领域的桥梁。
目前为止，晶闸管是电子工业中应用最广泛的半导体器件，尽管有各种不同的新型半导体材料不断出现，但半导体材料中98%仍是硅材料，硅材料仍是集成电路产业的基础，其中晶闸管具有体积小、重量轻、功率高、寿命长等优点而得到广泛应用。
晶闸管的作用主要有以下几种，1.变流整流，2.调压，3. 变频，4.开关（无触点开关）。
普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。
大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。
如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路、逆变、电机调速、电机励磁、无触点开关及自动控制等方面。
在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。
这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。
(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计
目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1。
2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1)1。
3 课题设计要求 (1)1.4 课题主要内容 (2)2 主电路设计 (3)2.1 总体设计思路 (3)2.2 系统结构框图 (3)2。
3 系统工作原理 (4)2。
4 对触发脉冲的要求 (5)3 主电路元件选择 (6)3.1 晶闸管的选型 (6)4 整流变压器额定参数计算 (7)4。
1 二次相电压U2 (7)4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (8)5 触发电路的设计 (10)6 保护电路的设计 (12)6.1 过电压的产生及过电压保护 (13)6。
2 过电流保护 (13)7 缓冲电路的设计 (14)8 总结 (17)1 绪论1.1 课题背景当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展，而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用，直流调速系统是自动控制系统的主要形式.由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统（简称KZ—D系统）和旋转变流机组及其它静止变流装置相比，不仅在经济性和可靠性上有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差，很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。
为了使器件能够可靠地长期运行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施.为此，在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护；并把快速熔断器直接与可控硅串联，对可控硅起过流保护作用。
随着电力电子器件的大力发展，该方面的用途越来越广泛.由于电力电子装置的电能变换效率高，完成相同的工作任务可以比传统方法节约电能10%~40％，因此它是一项节能技术，整流技术就是其中很重要的一个环节.1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，采用同步信号为锯齿波的触发电路，本触发电路分成三个基本环节：同步电压形成、移相控制、脉冲形成和输出。
晶闸管换流阀技术简介
I
IF
+_
UBR URRM
IH o U
_+
反向特性
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0 UFRM UBO U
正向特性
晶闸管元件参数：
1）阳极伏安特性（断态不重复峰值电压UDSM 反向不重复峰值电压URSM ）；
2）门极特性； 3）断态重复峰值电压（ UDRM ）； 4）反向重复峰值电压（URRM）； 5）额定平均电流； 6）断态临界电压上升率du/dt ； 7）通态临界电流上升率di/dt ； 8）开通时间TON； 9）关断时间TOFF 。
三、换流阀应用
工程概况： 双极电压±800kV，电流4000A，功率6400MW，每极两组十二脉动换
流器
1）工程概况：
双极电压±800kV，电流4000A，功率6400MW，每极两组十二脉动换 流器
2）阀结构
每个6脉动桥包括3个200 kV 直流电压的双重阀塔 每个双重阀由 2 个单阀组成
每个单阀由 2 个晶闸管组件组成
通常直流额定电压较低，直流额 定电流较高；
不设直流滤波器，有时也可省去 平波电抗器；
无直流开关设备； 当要求较高的可靠性及可用率时，
可采用一个以上的单极或双极系 统并联。
直流侧接线简单。
2、整流站特殊接线方式（2）
当发电厂无地区负荷或地区负荷很小时，也可以考虑采用发 电机—变压器—换流器独立的单元接线形式。这种接线方式 不仅可省去一级变压，还可省去换流站的交流母线及其相关 的开关设备，换流器所消耗的无功功率可由发电机来提供， 交流侧谐波也可以由发电机来吸收。
换流阀目前绝大多数直流输电工程均采用晶闸管阀， 本节主要论述晶闸管阀。
204电力电子技术变流实验_48932
实验四：直流斩波电路实验
做实验前,请认真阅读实验注意事项: 1 必须经老师检查电路以后,才能启动台位电源,开始通电 实验. 2 请认真按实验指导书的步骤做实验,损坏挂件或设备需根 据情况进行赔偿. 3.示波器探头线容易折断,做完实验后将示波器探头线保留 在示波器上面,严禁将示波器探头线与实验其他线混在一 起. 4 实验结束后,请按要求将主电路连线与触发信号线分开整 理放置. 5未经实训室管理老师同意,严禁私自搬动挂件.
实验四：直流斩波电路实验
做实验前,请认真阅读实验注意事项: 1 必须经老师检查电路以后,才能启动台位电源,开始通电 实验. 2 请认真按实验指导书的步骤做实验,损坏挂件或设备需 根据情况进行赔偿. 3.示波器探头线容易折断,做完实验后将示波器探头线保 留在示波器上面,严禁将示波器探头线与实验其他线混在 一起. 4 实验结束后,请按要求将主电路连线与触发信号线分开 整理放置. 5未经实训室管理老师同意,严禁私自搬动挂件.
1．降压斩波电路
(1)斩波器触发电路调试 调节DJK05面板上的电位器RP1、RP2，RP1调节锯齿波的上 下电平位置，而RP2为调节锯齿波的频率。先调节RP2，将频率 调节到200Hz300Hz之间，然后在保证三角波不失真的情况下， 调节RP1为三角波提供一个偏置电压（接近电源电压），使斩 波主电路工作的时候有一定的起始直流电压，供晶闸管一定的 维持电流，保证系统能可靠工作，将DJK06上的给定接入，观 察触发电路的第二点波形，增加给定，使占空比从0.3调到0.9。 (2)斩波器带电阻性负载 ①按图3-23实验线路接线，直流电源由电源控制屏上的励磁电 源提供，接斩波主电路（要注意极性），斩波器主电路接电阻 负载，将触发电路的输出“G1”、“K1”、“G2”、“K2”分别 接至VT1、VT2的门极和阴极。 ②用示波器观察并记录触发电路的“G1”、“K1”、“G2”、 “K2”、波形，并记录输出电压Ud及晶闸管两端电压UVT1的波 形，注意观测各波形间的相对相位关系。 ③调节DJK06上的“给定”值，观察在不同τ（即主脉冲和辅助 脉冲的间隔时间）时Ud的波形，并记录相应的Ud和τ，从而画
现代电力电子及变流技术专升本模拟试卷
现代电力电子及变流技术（专升本）模拟试卷（一）一、单选题（每题2分，共10分）1. 晶闸管的额定电压是（）。
A.断态重复峰值电压B.反向重复峰值电压C.A和B中较大者D.A和B中较小者2. 单相交流调压电路可以用于A. 电阻性负载B. 电感性负载C. 电阻性负载和电感性负载D. 单相负载3. 晶闸管是（）。
A. 四层三端器件B. 三层四端器件C. 四个PN结的器件D. 电压驱动型器件4. 单相半波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A. 1B. 2C. 3D. 45. 晶闸管变流电路逆变工作时，（）。
αA.90≤αB.90>αC．>180βD．>90二、多选题（每题2分，共10分）1. 全控型电力电子器件有（）。
A.Thyristor、GTR、P-MOSFET、IGBTB.GTR、P-MOSFET、IGBT、IGCTC.IGBT、MCT、GTR、GTOD.Power Diode、MCT、GTO、IGBT2. （）是电压控制型电力电子器件。
A.P-MOSFET、GTOB.TRIAC、GTRC.P-MOSFET、IGBTD.IGBT、SITH3. 自然换流点在相电压波形正半周的电路是（ ）。
A. 三相半波共阴极组整流电路 B. 三相半波共阳极组整流电路 C. 三相半波共阴极组逆变电路 D. 三相半波共阳极组逆变电路4. 自然换流点在相电压波形负半周的电路是（ ）。
A. 三相半波共阴极组整流电路B. 三相半波共阳极组整流电路C. 三相半波共阴极组逆变电路D. 三相半波共阳极组逆变电路 5. 交流调功电路（ ）。
A. 通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率；B. 靠改变移相触发角来改变输出功率；C. 将电源接通几个周波，再断开几个周波；D. 每个周期的控制触发角固定不变。
三、简答题1．晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？（5分） 2. 有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？（5分） 3．什么是有源逆变？4. 晶闸管变流电路产生有源逆变的基本条件是什么？（5分） 5．简述正弦脉宽调制（SPWM ）技术的工作原理。
电力半导体技术及变流技术
电力半导体技术
第三章 晶闸管整流电路
一、整流装置的常用参数： 1、α-控制角：在一个电周期内，整流桥各可控硅在过了其自然换向点后 才承受正向电压，规定此时α=0。改变α，可以控制整流装置的输出电压。 2、Ud-输出直流电压平均值 3、U2-输入交流电压有效值 4、IT-可控硅额定通态平均电流 5、Id-整流装置额定输出电流平均值
快速熔断器简称快熔，用于短路保护。当电流超过其额定电流4倍时， 动作时间在0.1s以内(具体数据以样本手册为准)。注意：快熔额定电流指 的是电流有效值，而可控硅的参数IT是指电流平均值。两者并不一致(见 可控硅容量选择一节)。但通常取快熔额定电流=IT，此时快熔容量约为 可控硅容量的2/3。 3、过压吸收：
27
电力半导体技术
第四章 双向晶闸管调压电路
三、典型调压电路 3、其它调压电路
其它调压电路还有：YN接三相调压电路、串联负载角接三相调压 电路、晶闸管角接三相调压电路等。
28
13
电力半导体技术
第二章 IGBT
四、逆变主电路
IGBT由于可关断特性，与晶闸管 比较，更加适合用于逆变电路。 以往采用晶闸管作为逆变器功率 器件时，须附加换流电路才可实 现逆变，电路较为复杂，现在变 频器已大量采用IGBT作为逆变器 功率器件。
1、IGBT导通顺序：
123234 345 456 561 612
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电力半导体技术
第一章 晶闸管
三、晶闸管触发 晶闸管的触发电流波形对晶闸管的运行特别是对其开关过渡过程有很
大的影响。理想的触发电流波形应满且如下要求。 1、触发脉冲前沿
对于大功率晶闸管，为了减少开通时间，满足电流变化率的要求，或 者在串并联电路中，为缩小开通时间的分散性，都应采用强触发脉冲。 当触发脉冲的IGT=5-6倍时，元件的开通性能有明显的改善。 2、触发脉冲宽度
电力电子与变流技术
电力电子与变流技术电力电子与变流技术是电气工程领域中的重要分支，它涉及到电力的传输、转换和控制。
随着现代工业的迅速发展，对电力质量和能源效率的要求越来越高，电力电子与变流技术的研究和应用变得尤为重要。
一、电力电子的基本概念电力电子是利用电子器件和电力电路来实现电力的控制和转换的技术。
它主要包括功率半导体器件、电力电路和控制系统。
功率半导体器件是电力电子的核心，如晶闸管、场效应管、绝缘栅双向晶闸管等。
电力电路则是将这些器件组合起来，实现电力的转换和控制。
控制系统则是通过信号处理和控制算法来实现对电力电子设备的控制。
二、变流技术的应用领域变流技术是电力电子的重要应用之一，它主要用于电力系统中的能量转换。
变流技术可以将交流电转换为直流电，也可以将直流电转换为交流电。
在电力系统中，变流技术被广泛应用于电力传输、电机驱动、电力调节和电能质量控制等领域。
例如，交流输电系统中的高压直流输电技术就是利用变流技术将交流电转换为直流电进行长距离传输，以提高电力传输效率。
三、电力电子与能源转换电力电子在能源转换中起着至关重要的作用。
随着可再生能源的快速发展，如太阳能和风能等，电力电子技术被广泛应用于将这些可再生能源转换为电力，并将其接入电力系统。
同时，电力电子技术还可以实现能量的储存和管理，例如利用电池组进行能量储存和调节。
电力电子与能源转换的结合，可以实现能源的高效利用和可持续发展。
四、电力电子与电机驱动技术电力电子技术在电机驱动领域的应用也非常广泛。
电机驱动是指利用电力电子设备来控制电机的转速和转矩，以满足不同工况下的需求。
电力电子技术可以实现电机的高效控制和能量回馈，提高电机的效率和性能。
在工业自动化和交通运输等领域，电力电子与电机驱动技术的应用可以提高系统的稳定性和控制精度。
总结：电力电子与变流技术在现代电气工程中扮演着重要的角色。
它不仅可以实现电力的高效转换和控制，还可以促进可再生能源的利用和电机驱动技术的发展。
变流技术
电网
整流滤波
PWM控制 逆变器 （d）开关型稳压器
高频 变压器
高频 整流滤波
直流输出
四、 斩波电路和开关电源电路
4.1 基本斩波电路
4.2 开关电源电路
4.1 基本斩波电路
直流斩波电路（DC Chopper）——将直流电变为另一固定 电压或可调电压的直流电。也称为直流--直流变换器（DC/DC Converter）。一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直 流—交流—直流。
讨论
晶闸管与IGBT的有什么不同？
二、 整流电路
整流电路的分类：
按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。 按电路的结构形式分，又分为半波电路和全波电路。
二、 整流电路
2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路
管晶 闸的 型号 表示
□
用字母表示器件通态平均电压组别 （100A以下的器件不标），共9组， 用A~I字母表示0.4～1.2V范围，每隔 0.1V为一级 用数字表示额定电压等级（每100V为一级）
用数字表示器件的额定通态平均电流系列
P：普通反向阻断型
用字母表示器件的类型 表示闸流特性
K：快速开关
S：双向晶闸管 G：可关断型
（1） 晶闸管是什么？
螺栓型晶闸管
塑封型晶闸管
平板型晶闸管外形及结构
（1）晶闸管是什么？
A K K G A A G a) P1 N1 P2 N2 K b) c) K
G
J1 J2 J3
G
A
图1 晶闸管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
变流技术三级应知题
电力电子技术判断题1.整流二极管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。
（×）2.用于工频整流的功率二极管也称为整流管。
（√）3.在晶闸管的电流上升到其维持电流后，去掉门极触发信号，晶闸管仍能维持导通。
（×）4.晶闸管具有可以控制的单向导电性，而且控制信号很小，阳极回路被控制的电流可以很大。
（√）5.晶闸管关断的条件是Ia〈I H。
（√）6.晶闸管的关断条件是阳极电流小于管子的掣住电流。
（×）7.某晶闸管，若其正向重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。
（×）8.晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。
（×）9.在规定条件下，不论流过晶闸管的电流波形如何，也不管晶闸管的导通角使多大，只要通过管子的电流有效值不超过该额定电流的有效值，管芯的发热就是允许的。
（√）10.晶闸管的正向阻断峰值电压，即在控制极断开和正向阻断条件下的电压，可以重复加于晶闸管的正向峰值电压，其值低于转折电压。
（√）11.通过晶闸管的电流平均值，只要不超过晶闸管的额定电流值，就是符合使用要求的。
（×）12.晶闸管的额定电流是指正弦波的有效电流值。
（×）13.GTO的结构与普通晶闸管相似，也为PNPN四层半导体三端元件。
（√）14.GTR采用缓冲电路后，集电极电压和电流不会同时达到最大值，从而减小了开关损耗，可避免二次击穿。
（√）15.三相桥式可控整流电路中，每只晶闸管承受的最高正反向电压值为变压器二次相电压的最大值。
（×）16.三相全控桥式整流电路中，每只晶闸管流过的平均电流值是负载电流的1/3。
（√）17.三相桥式半控整流电路中，一般都由三只二极管和三只晶闸管组成。
（√）18.三相桥式半控整流电路中，任何时刻都至少有两只二极管是处于导通状态。
（×）19.带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路中，每时刻都有两只晶闸管同时导通。
电力电子变流技术全本书课后答案
电力电子变流技术全本书课后答案习题与思考题解1-1．晶闸管导通的条件是什么？如何使晶闸管由导通变为关断？解：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值－维持电流ＩＨ下列。
其方法有二：１）减小正向阳极电压至某一最小值下列，或者加反向阳极电压； ２）增加负载回路中的电阻。
1-2．型号为KP100-3的晶闸管，维持电流I H =4mA ，使用在题1-2图中的电路中是否合理？为什么（不考虑电压、电流裕量）？解：根据机械工业部标准JB1144-75规定，ＫＰ型为普通闸管，KP100-3的晶闸管，其中100是指同意流过晶闸管的额定通态平均电流为100A ，3表示额定电压为300V 。
关于图(a)，假若晶闸管V 被触发开通，由于电源为直流电源，则晶闸管流过的最大电流为()mA IV2105001003=⨯=由于I V < I H ，而I H < I L ，I L 为擎住电流，通常I L =(2~4) I H 。
可见，晶闸管流过的最大电流远小于擎住电流，因此，图(a)不合理。
关于图(b)，电源为交流220V ，当α=0°时，最大输出平均电压9922045.045.02=⨯=≈U Ud（Ｖ）平均电流9.91099===R U d VAR I (A) 波形系数57.1≈=VARVfI I K因此， ＩＶ＝K f 。
ＩＶＡＲ＝1.57×9.9＝15.5(A)而KP100-3同意流过的电流有效值为I VE ＝1.57×100＝157(A)， I L < I V <I VE ，因此，电流指标合理。
但电路中晶闸管Ｖ可能承受的最大正反向峰值电压为31122022≈⨯===U U URm Fm(V)>300(V)因此，图(b)不满足电压指标，不合理。
变流技术与原理
5.2 变流电路：可控整流电路( AC—DC变换)，逆变电路( DC—AC变换)及脉宽调制(PWM)技术。
整流：交流电→整流器→直流电→用电器逆变：直流电→逆变器→交流电→用电器（电网）整流电路从相数上来分有单相，两相，三相，六相等，从控制方式上来区分，有半控、全控。
分析与计算整流电路时一定要抓住整流电路的要点：晶闸管什么时候导通，又在什么时候关断，绘制出整流输出负载上的波形。
根据输出波形，应用电工学基础中的平均值、有效值的概念，推导出输出波形随控制角 变化的函数表达式，然后代入数值即可达到要求。
单相半波可控整流电路单相可控整流电路单相全波可控整流电路单相桥式可控整流电路可控整流电路三相半波可控整流电路三相可控整流电路三相桥式全控整流电路三相桥式半控整流电路逆变分有源逆变和无源逆变。
变流器工作在逆变状态时，如果把交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，叫做有源逆变。
如果变流器的交流侧不于电网连接，而直接接到负载，把直流电逆变为某一频率或可调的频率的交流电供给负载，叫做无源逆变。
逆变电路中，晶闸管在正向直流电压下工作，触发导通较容易，而关断比较麻烦，所以必须采取另外的关断措施，因此，逆变器能否正常工作的关键是如何保证晶闸管可靠关断。
脉宽调制变频电路常采用电压型逆变器，它是利用控制逆变器开关元件的导通和关断时间比即调节脉冲宽度，来控制逆变电压的大小和频率。
以电压型单相逆变电路为例。
VT1、VT4正半周导通，VT2、VT3负半周导通，逆变波形如图是。
在正负半周内使功率开关元件多次导通关断，得到正负电压脉冲系列，采用脉宽调制，使每一个输出矩形脉冲的面积与对应的正弦拨电压的面积成正比，获得等幅不等宽的正负脉冲列。
U U -u u 图2-16 PWM6 数字电路6.1 基本逻辑门电路与门、或门、非门、与非门的逻辑功能表2-1 常用逻辑运算表10 1 0 111 1 0 016.2 组合逻辑电路：逻辑代数的基本公式，组合逻辑电路的分析方法，译码器表2-2 逻辑代数的基本公式组合逻辑电路的分析方法步骤：①由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式②化简和变换各逻辑表达式③列出真值表④根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，确定其功能。
浅谈晶闸管变流技术的应用
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晶闸管变流技术
晶闸管是一种大功率的可控半导体器件。
普通型晶闸管具有反向阻断特性，故又称为逆阻型晶闸管。
近年来，晶闸管技术发展很快，出现了许多派生型晶闸管，如快速型、双向型、关断型和逆导型等晶闸管。
各种晶闸管具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制灵敏等优点，广泛应用于可控整流、逆度、折波、调压及无触点开关等大功率的电角转换和自动控制领域。
一、晶闸管的构造和工作原理
1、晶闸管器件结构与符号
晶闸管亦称半导体晶闸管，过去称为可控硅，其器件内部有四层半导体（P 1、N 1、P 2、N 2），三个PN 结（P 1N 1、P 2N 2、P 2N 1）。
外部有三个电极，分别为阳极A ，阴极K 和门极（控制板）G 。
2、晶闸管的工作原理
有是流流过晶闸管时，称晶闸管导通；反之称为截止。
晶闸管导通的条件是：在阳极一阴极间加上正向电压的同时，门极一阴极间加上适当的触发电压。
3、晶闸管的特点
（1）晶闸管不仅具有反向阻断能力，还具有正向阻断能力。
其正向导通受门极控制。
（2）晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用，要重新关断晶闸管，必须让阳极电流减小到低于其维持电流。
二、可控整流电路
可控整流电路从相数来分，有单相、两相、三相、六相等多种；从控制方式来分，有半控、全控两种；从电路型式来分，有多种多样。
1、三相桥式全控整流电路
（1）电阻负载
三相桥式全控电阻负载整流电路是由三相半波晶闸管共阴极整流电路和三相半波晶闸管共阳极整流电路串联组成的。
在纯电阻性质负载时，负载中流过的电流波形与负载上的电压波形相同。
电路中，有关电压、电流的数量关系如下：
负载两端的整流输出电压平均值Ud 为：
U d =2.34U 2ψCOS α (当00≤α≤600时，即当电压和电流波形连续时)。
式中U 2ψ—变压器二次侧三相交流电的相电压（有效值）。
流过电阻负载的直流电流平均值I d 为：
I d ＝2.34 d R U ϕ
2 COS α(00≤α≤600
) I d =2.34 d R U ϕ
2[1+COS(600+α)](600≤α≤1200
) 流过每个晶闸管的平均电流I TAV 为负载电流I d 为负载电流的三分之一.即I TAV =I d /3
每个晶闸管可能承受的最高正、反向电压U Tm 为三相交流电线电压的峰值，即U Tm = 2×（
3 U 2g ）。
2、电感负载
三相桥式全控整流电路的负载多数是电感性负载，如电动机的励磁绕组、电感线圈、滤波电抗器等。
三相桥式全控整流电路在大电感负载时，电压、电流的数量关系如下：
整流输出电压平均值U d 为：
U d =2.34U 2ψCOS α (00≤α≤900)
负载中直流电流平均值I d 为：
I d =2.34 d R U
2COS α (00≤α≤900
) 流过晶闸管的平均电流I TAV 为：
I TAV =I d /3
流过晶闸管电流的有效值I T 为：
I T = d I 31
值得注意的是，若大电感负载并接了续流二极管，由于此续流二级管的作用，使电路中的晶闸管能够得到及时关断，从而使整流输出电压U d 的波形不再出现负值，因此这种电路输出电压平均值U d 的计算公式将与电阻负载时相同。
三、斩波器与交流调压器
1、斩波器
斩波器是按在直流电源与负载电器之间，用以改变加到负载电路上的直流平均电压的一种也称之为直流—直流变换器。
调节斩波器输出电压平均值的方法有三种，它们分别是定频调宽法、定宽调频法和调频调宽法。
晶闸管斩波器作为一种直流调压装置，常用于直流电动机的调压调速。
广泛应用于电力牵引方面，如地铁、电力机车、蓄电池电动车等。
主要有采用普通晶闸管的逆阻型斩波器和采用逆导晶闸秋的逆导型斩波器两种。
2、交流调压器
交流调压器是按在交流电源与负载之间的调压装置。
晶闸管交流调压器，可以通过控制晶闸管的通断，方便地调节输出电压的有效值。
在交流调压器中，晶闸管元件一般为反并联的两只普通的晶闸管或双向晶闸管，一般采用的控制方式是能断控制和相位控制。
四、逆变电路
所谓逆变电路是整流的逆向过程，即把直流电转变为交流电。
晶闸管的逆变电路可分为二大类：有源逆变和无源逆变。
（1）有源逆变，它将直流电逆变为与电网同频率的交流电并反送到交流电网去其工作过程为直流电→逆变→交流电→交流电网；它主要用于直流可逆调速系统和交流绕线转子异步电动机串级调速系统和高压直流输电等方面。
（2）、无源逆变
在工业生产中，常要求把直流电或某一固定频率的交流电变换成另一频率可变的交流电，供给负载使用，这种变流技术称为变频技术。
变频电路按其能量的变换情况，可分为交—交变频器和交—直—交变频器两种。
前者是直接将工频交流电变为所需频率的交流电源，故称为直接变频；后者则是先把工频交流电速流为直流电，然后再由直流电逆变为所需频率的交流电。
在交—直—交变频器中，用于把直流电逆变成交流电的装置称为逆变器，由于逆变的交流电不反送到交流电网，而是直接供给负载使用，因此也称为无源逆变。
五、晶闸管中频电源装置
晶闸管变流装置是一种利用晶闸管把50HZ 工频交流电变换成中频交流电的设备，主要用于感应加热熔炼，可取代中频发电机组，是一种较先进的静止变频设备。
晶闸管中频装置的基本工作原则是通过三相桥式全控整流电路，直接将三相交流电整流为可调直流电，经直流电抗器滤波，供给单相桥式并联逆变器，由逆变器将直流电逆变为中频交流电供给负载。