双向四象限控制及应用技术
双向可控硅四象限
双向可控硅四象限双向可控硅四象限是一种用于控制电流的电子元件，常用于电力电子领域。
它的四个象限分别是正向导通、反向导通、正向关断和反向关断。
本文将从什么是双向可控硅四象限、其工作原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行介绍。
双向可控硅四象限是一种半导体器件，具有双向导通和双向关断功能。
它由两个可控硅晶体管组成，可以在正向和反向两个方向上控制电流的流动。
在正向导通象限，当控制信号加到可控硅上时，它可以导通正向电流，使电流从A端流向K端；在反向导通象限，当控制信号加到可控硅上时，它可以导通反向电流，使电流从K端流向A端。
而在正向关断和反向关断象限，可控硅则不导通电流。
双向可控硅四象限的工作原理是通过控制晶体管的控制信号来实现对电流的控制。
在正向导通象限，当控制信号加到晶体管的控制端时，使其导通，电流从A端流向K端；在反向导通象限，当控制信号加到晶体管的控制端时，使其导通，电流从K端流向A端。
而在正向关断和反向关断象限，晶体管则不导通电流。
双向可控硅四象限在电力电子领域有着广泛的应用。
首先，它可以用作直流电流控制器。
通过调节控制信号的大小和频率，可以控制双向可控硅四象限导通的时刻和导通时间，从而实现对直流电流的精确控制。
其次，它可以用作交流电压调节器。
通过控制双向可控硅四象限导通的时机和导通时间，可以调节交流电压的大小和波形，实现对交流电压的调节。
另外，双向可控硅四象限还可以用于交流电流的控制、电能质量改善等领域。
未来，双向可控硅四象限有着广阔的发展前景。
随着电力电子技术的不断进步，对于高效、高精度的电流控制需求越来越多。
双向可控硅四象限作为一种重要的电子元件，将继续发挥其在电力电子领域的作用，并不断进行创新和改进，以满足不同应用领域的需求。
例如，可以进一步提高双向可控硅四象限的导通能力和关断能力，以实现更高的电流控制精度；可以改进双向可控硅四象限的温度特性，以提高其稳定性和可靠性；可以研究新的材料和结构，以降低双向可控硅四象限的功耗和体积，提高其集成度和应用范围。
双向可控硅四象限触发方式介绍
双向可控硅四象限触发方式介绍双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路）双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图：总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。
因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分双向可控硅触发电路的设计方案双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。
由于采用过零触发，因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。
1 过零检测电路电路设计如图1 所示，为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。
双向四象限控制及应用技术
双向四象限控制及应用技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII双向四象限控制及应用技术一、概述电力电子电路是指由半导体电力电子器件组成的电路，随着技术进步已发展了多种电力电子电路，按变换功能可分为直流变换电路（DC/DC）、交流变换电路（AC/AC）、整流电路（AC/DC）、逆变电路（DC/AC），按控制方式可分为相控式、频控式、斩控式、组合式，按电能流传方向可单向电路、双向电路，按电隔离能力可分为隔离型与非隔离型，按开关环境可分为电硬开关电路与软开关电路。
所有的电力电子电路均包含功率电路与控制电路两部分，功率电路又称主电路，它依靠功率器件的开关性能和电路结构实现电能变换；控制电路是根据采用的控制策略和工具对控制信号（含主控和反馈等信号）进行必要的加工处理以形成功率器件控制极信号，实现对电能的变换与控制，随着PID（功率集成器件）和PIC（功率集成电路）的发展，这两部份电路无论在制作工艺和电路结构等方面日益紧密相连。
单向电路是指电能只能从电路的输入端向输出端负载输送的电路，如直流变换电路中的单象限电路；相反双向电路的电能则可在电路出入端之间来回流传。
如直流变换电路中的多象限电路。
若忽略电路内耗，电路出入端的功率平均值应相等。
但功率瞬时值并不对应，也即出端功率平均值为正，其瞬时值在某些时区可为负，存储在负载中的能量在该时区中经电路反馈到电源；对于带有源负载的直流变换电路，负载功率瞬时值为负不止是载波周期的某些时区，而是持续一段时间，例如车辆减速制动过程的大部分时间。
若电路具有双向功能，则负载多余的能量将经是电路反馈到电源。
在该过程中，电路出入端功率平均值皆为负。
无论从提高电路性能和节能等方面，双向电路均优于单向电路。
随着技术的进步，双向电路的应用日广。
单象限、双象限、四象限控制的特点：1、当变换电路出端电压和电流只维持一种极性时称为单象限电路，若负载为直流电动机，则仅能运行于正转电动状态，构成不可逆调速系统。
四象限变流器工作原理
四象限变流器工作原理1.引言1.1 概述四象限变流器是一种重要的电力电子器件，它能够实现直流电到交流电的转换。
其工作原理基于电力电子技术和控制理论，通过控制开关器件的通断，将直流电源经过逆变和变换，输出所需的交流电信号。
四象限变流器的主要特点是能够实现四个不同象限的电流、电压和功率输出。
这四个象限分别代表着正向和反向的电流、电压以及功率输出，在不同工作条件下可以根据需求进行切换。
这一特性使得四象限变流器在电力电子领域中具有广泛的应用空间。
四象限变流器的工作过程可以简要描述为：首先，通过电流传感器和电压传感器，监测输入直流电源的电流和电压信号。
然后，经过电压和电流的控制算法，得出需要输出的交流电信号的波形和频率。
接下来，利用开关器件进行逆变和变压，将直流电源的能量转换为交流电源的能量。
最后，输出所需的交流电信号，供给给定的负载使用。
四象限变流器的工作原理可以应用在多个领域，如电机控制、电力系统调节等。
其在电机控制领域中的应用特别广泛，能够实现电机的正向和反向转动，控制电机的转速和负载特性。
在电力系统调节方面，四象限变流器可以对电网进行有源功率调节，实现对电网的无功功率补偿和电压调节。
总之，四象限变流器通过控制电流和电压的方向和大小，实现了直流到交流的转换，具有广泛的应用前景。
在未来的发展中，随着对电能质量和能源管理的要求越来越高，四象限变流器将会得到更多的应用和研究。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将分为三个主要部分来介绍四象限变流器的工作原理。
第一部分是引言部分，其中包括概述、文章结构和目的。
首先，我们将简要概述四象限变流器的基本概念，介绍其在电力电子领域中的重要性。
接着，我们将说明本文的结构，即将分为引言、正文和结论三个主要章节。
最后，我们将阐明本文的主要目的，即为读者提供关于四象限变流器工作原理的详细解释。
第二部分是正文部分，其中包括四象限变流器的基本原理和工作过程。
四象限无功的定义及应用
无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ——有功电能；R ——无功电能；R L ——感性无功电能；R C ——容性无功电能 测量平面的竖轴表示电压向量Û（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量Û具有相位角Φ，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功（+A ），竖轴向下表示输出有功（-A ），横轴向右表示输入无功（+R ），横轴向左表示输出无功（-R ）。
Ⅰ象限 输入有功功率 （+A ） 输入无功功率 （+ R L ） Ⅱ象限 输出有功功率 （-A ） 输入无功功率 （+ R C ）Ⅲ象限 输出有功功率 （-A ） 输出无功功率 （- R L ）Ⅳ象限 输入有功功率 （+A ） 输出无功功率 （- R C ）大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
首先让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，由于其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0－90°，根据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，二者相反，因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在看来这种表示方法不太容易理解，主要原因是它的定义同人们日常生活的关于“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法不同，很容易混淆。
时间管理之四象限法则的运用(PPT59页)
重要性 紧迫性
时间管理之四象限法则的运用(PPT59 页)
时间管理之四象限法则的运用(PPT59 页)
二、方法
重要性
第二象限 重要但不紧急
第一象限 重要而且紧急
第三象限 既不重要也不紧急
第四象限 不重要但紧急
紧迫性
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第一象限 重要而且紧急
第三象限 既不重要也不紧急
第四理之四象限法则的运用(PPT59 页)
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这是传统低效者与高效者的重要区别标志。建议 大家要把80%的精力投入到该象限的工作，以使第一 象限的“急”事无限变少，不再瞎“忙”。
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二、方法
偏重处理第二象限事情的人
第二象限 重要但不紧急 有远见, 有理想 平衡 纪律 自制 少有危机
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无功补偿四象限控制器用途
无功补偿四象限控制器用途无功补偿四象限控制器，这东西听起来是不是有点高大上？其实啊，它就像一个特别聪明的小管家，在电力系统这个大家庭里发挥着超级重要的作用呢。
咱们先来说说电力系统吧，就好比一个大工厂，里面有各种各样的机器设备在运转。
有些设备啊，就像调皮的小孩子，不仅消耗有功功率（这就像是真正干活的力量），还会消耗无功功率（可以理解成一种辅助干活的力量，但又不直接干活）。
无功功率要是太多或者太少，就像这个大工厂里的物流环节出了问题，东西送不到该去的地方，整个工厂的运转就不顺畅啦。
这时候无功补偿四象限控制器就闪亮登场了。
它能准确地知道这个电力系统里无功功率是多了还是少了，多的时候呢，就像仓库里货物堆得太多了，它就赶紧想办法把多余的无功功率处理掉；少的时候呢，就像仓库缺货了，它就补充上去。
这就像是一个非常有经验的仓库管理员，总能让货物的数量刚刚好。
那这个控制器为什么叫四象限呢？这就有点像数学里的坐标轴，有四个象限。
它能从四个不同的方向来处理无功功率，不管无功功率是从哪儿来的，要到哪儿去，它都能管得妥妥当当。
这就好比一个交通警察，不管车辆是从哪个方向来，要往哪个方向去，他都能指挥得井井有条，让整个交通秩序井然。
从实际的好处来说，无功补偿四象限控制器能够让电力系统更加稳定。
比如说咱们家里的电器吧，如果电力系统不稳定，电器就像在风浪里的小船，一会儿正常工作，一会儿出问题。
有了这个控制器呢，就像给小船加上了稳定器，不管外面的风浪怎么大（电力系统怎么波动），电器都能正常工作。
这对我们日常生活的影响可不小啊，你想想看，要是冰箱因为电力不稳定老是出问题，里面的食物不就坏了嘛；电视要是老闪屏，看个节目都不安生。
再从节能的角度来看，这个控制器就像一个省钱小能手。
如果无功功率没有得到很好的控制，就像水流到处乱淌，白白浪费了能量。
而这个控制器呢，把无功功率管理得好好的，就像把水流都引入了正确的渠道，没有浪费，这就节省了能源，就好比我们节约用水一样，积少成多，对整个社会的能源节约可是做出了大贡献呢。
四象限工作特性与原理
对STATCOM吸收的无功电流进行反馈控制，其原理图如下：
STATCOM的控制方式 间接电流控制方式(δ与θ 配合控制)
可以证明在感性工况下 STATCOM在电
网中吸收的电流同样满足上式，不过此时吸
收的是感性电流， δ的值是U1超前Us的角
度。
从上式可见δ的值与有、无功电流基波
电压的幅值都是以一对应的。
IQ
STATCOM的控制方式
通过以上分析，我们可以得到最简单的电流间接控制方法，即将我们想要的、补偿的无功电流的参考值Iref 作为指令值，通过上面的公式转换的δ的值，然后δ来控制 STATCOM变流器的触发脉冲，使STATCOM交 流侧输出的电流跟随参考值动态变化。其示意图和相关波形如下：
图中用无穷大系统电压的有效值为v频率为50hz额定负荷为s9000j90002203上面是家补偿器之前的下面的是加补偿器之系统模型搭建及仿真结果分析补偿器之后的可见功率因数提高明显pwm整流器拓扑结构单相pwm整流电路三相pwm整流电路26pwm整流器的分类?按直流储能形式
四象限工作特性与原理
四象限的工作特性与控制原理
VS A
A
输出电压方向：
正向
La Ra Ea
iAB
D3
B
T4
输出电压大小： 输出电流方向：
Vs
1
1 D
VAB
VAB
反向
电机运行于反向制动状态，能量由负载供 向直流输入电源。
STATCOM 静止同步补偿器（ Static Synchronous compensator STATCOM ）是柔性交流输电系统（FACTS）的重要设 备之一，在稳定系统电压、提高功率因数、增加传送容量等方面发挥着重要的作用，代表着无功补偿技术 的发展方向。
两相两重四象限变流器的控制方法及实现
两相两重四象限变流器的控制方法及实现马驰【摘要】为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出倍增控制频率的载波移相方法,可在不增加硬件设备的情况下降低牵引电网侧低次谐波的含量,并结合正弦波脉宽调制(SPWM)技术,实现对以多种开关频率工作的变流器的控制;以TMS320F28335型DSP芯片为平台,设计包括初始化程序、串行通信服务程序和定时中断程序的控制软件,并在背靠背功率互馈试验台进行验证.结果表明:采用给出的两相两重四象限变流器控制方法,能够使变流器在启动工况下的电流变化平稳,在牵引工况和制动工况下,大功率、低开关频率变流器可以单位功率因数满载运行,而且中间电压波动较小、输入电流无异常波动,大幅减少了牵引电网侧的低次谐波成分和总谐波失真率.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】7页(P95-101)【关键词】四象限变流器;控制方法;双闭环控制;电流控制;坐标变换;载波移相;控制频率;电力牵引传动系统【作者】马驰【作者单位】中国铁道科学研究院机车车辆研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U264.223;U264.3近年来随着电气化铁路的发展，尤其是高速动车组及大功率电力机车的快速发展，采用四象限变流器和三相脉冲宽度调制(PWM)逆变器构成的交-直-交电力牵引传动系统已成为国、内外电力机车技术的发展趋势。
受开关器件技术条件的限制，单相单重四象限变流器在输出更大功率时其主电路仍只能选用低开关频率的开关器件，这就导致在牵引电网侧产生大量低次谐波，给牵引电网带来污染。
为解决此问题，可采用多重化四象限变流器的主电路，即将至少两重四象限变流器进行并联，并分别对每重四象限变流器的输入电流进行控制，从而达到既可减小牵引电网侧的谐波含量、亦可减半对开关器件所需承受电流的要求。
双平衡四象限模拟乘法器工作原理
双平衡四象限模拟乘法器是一种常用于电子电路中的模拟乘法器，它可以对两个输入信号进行乘法运算，并输出它们的乘积。
这种乘法器可以在各种电子设备中使用，比如模拟信号处理系统、通信系统和控制系统等。
其工作原理主要基于双平衡调制技术和四象限运算技术，通过精确的电路设计和运算放大器的作用，实现了高精度和高线性度的模拟乘法运算。
1. 双平衡四象限模拟乘法器的基本原理双平衡四象限模拟乘法器主要由一个双平衡调制器和四象限运算放大器组成。
双平衡调制器是一种特殊的调制器，它可以对输入信号进行平衡混频处理，得到两路相位正交的信号。
四象限运算放大器是一种能够在所有四个象限内进行线性运算的运算放大器，通过它可以对两路输入信号进行乘法运算。
2. 工作原理分析两个输入信号分别经过双平衡调制器的处理，得到它们的正交相位信号。
这两路正交信号分别输入到四象限运算放大器中，进行乘法运算。
在四象限运算放大器内部，通过合适的反馈网络和控制电路，实现了对两路信号的乘法运算，并将乘积信号输出。
输出的乘积信号经过滤波、放大等后续处理，得到最终的模拟乘法器输出信号。
3. 特点和优势双平衡四象限模拟乘法器具有高精度、高线性度、宽带宽、低失真等特点和优势。
通过合理的电路设计和精确的参数选择，可以实现对输入信号的高精度乘法运算，输出信号的失真度极低，并且适用于宽频带的信号处理。
4. 应用领域双平衡四象限模拟乘法器广泛应用于各种模拟信号处理系统中，比如射频调制解调、通信系统中的信号处理、微波信号处理、医学成像系统中的信号处理等。
它在这些领域中可以实现高精度和高质量的信号处理，对系统的整体性能起到至关重要的作用。
总结：双平衡四象限模拟乘法器是一种非常重要和实用的模拟电路元件，它通过双平衡调制和四象限运算技术，实现了对两路输入信号的乘法运算，并具有高精度、高线性度、宽带宽、低失真等特点和优势。
它在电子电路中有着非常广泛的应用，对于各种模拟信号处理系统的设计和性能提升具有重要意义。
双向可控硅四象限触发方式介绍
双向可控硅四象限触发方式介绍双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路）双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图：总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。
因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分双向可控硅触发电路的设计方案双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。
双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。
为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。
过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。
由于采用过零触发，因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。
1 过零检测电路电路设计如图1 所示，为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。
电动机四象限工作原理
电动机四象限工作原理四象限把电机的运行速度方向用一条数轴X来表示，数轴的正方向代表正转的转速，反方向表示反转的转速；把电机的电磁转矩方向用一条数轴Y来表示，数轴的正方向代表正的电磁转矩，反方向表示负的电磁转矩；构成一个平面坐标系XOY,那么电动机正常电动状态处在第一象限（正转、电动），发电（制动）再生运行在第二象限（正转、发电）.电梯曳引电动机由于正常状态就不断正、反转，上、下行都有可能电动或发电，处于四象限运行状态，各个状态能量转换方向不同.用四象限来描述电机运行状态，和用熟悉的正、反转，电动、发电描述是一样的道理。
四象限变频器原理图单独对于电机来说，所谓四象限是指其运行机械特性曲线在数学轴上的四个象限都可运行。
第一象限正转电动状态,第二象限回馈制动状态，第三象限反转电动状态，第四象限反接制动状态。
能够具有使得电机工作在四象限的变频器才称得上四象限变频器。
在上个世纪80年代末，交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台。
变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优点，使变频调速成为最有发展前途的一种交流调速方式。
普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。
这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。
由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有方法将电机回馈系统的能量送回电网。
在一些电动机要回馈能量的应用中，比方电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。
将电动机回馈的能量消耗掉。
另外,在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥,用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。
一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染,让变频器真正成为“绿色产品二另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，到达彻底的节能效果。
四象限分析法介绍与实战
0.0
0.4 0.4 0.2 0.6 0.6 0.5 0.9 0.2 0.2 0.2 0.9 0.2 0.2 1.0 0.5 0.3 0.2
归一化 [0,1]
陕西
四川 云南 浙江 重庆
22.6
25.7 16.6 26.5 21.7
0.30
0.44 -0.05 0.03 -0.11
1
2 2 1 1
259.3
应用场景之四：自我认知
知道不知道
无知
自知
求知
认知
先知
应用场景之其他
市场 分析
发展潜力
客户 分析
ARPU值
信用 分析
还款能力
找对 象
颜值
竞争强弱
消费频次
信用等级
潜力
四象限分析法优缺点
简单实用 直观清晰 易懂易用 普适性高
多为定性 主观影响 维度限制
优化方案：量化定性指标
1
四象限分析法
2
应用场景分享
1
1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1
272.1
156.3 314.5 307.4 249.9 406.8 408.0 350.8 557.2 237.8 247.2 246.9 531.2 249.7
广东
广西 贵州 河北 河南 湖北 湖南 江苏 江西 辽宁 内蒙古 山东 山西 陕西 四川 云南 浙江 重庆
无聊会议
——合理选择
应用场景之二：战略、决策分析
BCG波士顿矩阵 需求增长率-相对市场占有率 问题（山猫）、明星、现金牛、瘦狗
1. 明 星：高投入、未来与希望 → 现金牛 2. 问 题：高投入、不确定性、竞争 → 明星 3. 现金牛：低投入、成熟、支持 — 稳定战略 4. 瘦 狗：低投入、无产出 — 收缩战略
双向可控硅四象限触发方式
双向可控硅的四象限触发方式双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的可控硅，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。
其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。
尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合，但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。
小功率双向可控硅一般采用塑料封装，有的还带散热板。
大功率双向可控硅大多采用RD91型封装。
从双向可控硅的结构看它属于NPNPN五层器件。
三个电极分别是T1、T2、G。
因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2。
表示，不再划分成阳极或阴极。
其特点是：当G极和T2极相对于T1的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。
反之，当G极和T2 极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。
双向可控硅的伏安特性见下图，由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。
双向可控硅不管门极加正向电压还是反向电压，只要所加的门极电压和门极驱动电流足够大，双向可控硅均会被触发导通。
根据双向可控硅的主回路电压及门极电压的正负，可将双向可控硅的触发情况分为四种情况。
用坐标系来表示则可分为四个象限。
如下图所示为双向可控硅四个象限的触发情况：初次按触双向可控硅时，人们常会想一个问题：双向可控硅的门极到底要加正电压还负电压可控硅才可能导通？如前所述，双向可控硅不管门极加正电压还是负电压其均可导通。
因为双向可控硅内部集成了门极触发电路。
但有两个基本条件，即门极电压大小和门极电流大小。
门极电压不能过低，门极电压太低可控硅不能导到，一般双向可控硅厂家都将门极触发电压做到几伏以便使主控IC 可以用较低的电压将触发；门极触发电流不能过小，如果门极触发电流太小双向可控硅同样不能导通。
一般门极触发电流需要十几毫安到几百毫安。
如下表格为双向可控硅四象限触发方式：导通方式电路原理第一象限正向触发方式工作电压为T2正T1负，触发电压为G 正T1负。
可控硅四象限的简介
可控硅四象限的简介1. 引言可控硅四象限是一种电力电子器件，可以被广泛应用于交流电的控制和转换。
它是由苏联科学家C. V. 泽兹实验室所发明的，实质上是一种可控整流器。
可控硅四象限由于其高效能、低成本和可靠性，在电力电子领域得到了广泛应用。
本文将对可控硅四象限的原理和应用进行简要介绍。
2. 可控硅四象限的工作原理可控硅四象限是一种双向可控整流器，它可以控制电流的流向和大小。
在交流电压的作用下，可控硅四象限的工作原理如下：第一象限：当交流电压的正半周加于可控硅四象限的P端，负半周加于N端时，可控硅四象限将导通，并使电流向负载流动。
这种情况下，可控硅四象限处于第一象限，被称为正导通。
第二象限：当交流电压的正半周加于可控硅四象限的N端，负半周加于P端时，可控硅四象限将导通，并使电流向负载流动。
这种情况下，可控硅四象限处于第二象限，被称为反导通。
第三象限：当交流电压的正半周短路可控硅四象限的P端和N端时，可控硅四象限将截止，电流不会流动。
这种情况下，可控硅四象限处于第三象限，被称为正截止。
第四象限：当交流电压的负半周短路可控硅四象限的P端和N端时，可控硅四象限将截止，电流不会流动。
这种情况下，可控硅四象限处于第四象限，被称为反截止。
3. 可控硅四象限的应用可控硅四象限具有许多优点和广泛的应用领域。
以下是几个典型的应用示例：3.1 交流电转直流电可控硅四象限可以用来将交流电转换为直流电。
通过控制可控硅四象限的导通和截止，可以实现对交流电的整流和滤波，从而获得平稳的直流输出。
这种应用尤其适用于电力变换和电动机驱动系统。
3.2 调节交流电压可控硅四象限还可以用来调节交流电压。
通过改变可控硅四象限的导通角度和导通时间，可以控制交流电压的大小和相位，从而实现对电力系统的稳压和调频。
这对于电力调节和能源可持续发展具有重要意义。
3.3 电能传输和分配可控硅四象限在电能传输和分配中也有广泛的应用。
通过控制可控硅四象限的导通和截止，可以实现对电能的传输和分配，从而满足不同负载的电力需求。
双向可控硅四象限触发方式
双向可控硅四象限触发方式引言：双向可控硅（Bidirectional Controlled Silicon，简称Triac）是一种常见的电子器件，广泛应用于交流电路的控制中。
四象限触发方式是指Triac在不同的电流和电压条件下的工作模式。
本篇文章将详细介绍双向可控硅四象限触发方式及其应用。
一、双向可控硅的基本原理双向可控硅是一种双向导通的电子器件，它可以对交流电进行双向控制。
其内部结构由两个PN结组成，具有两个控制极（即门极）和两个主极（即A极和K极）。
当两个控制极之间施加正向电压时，Triac将导通，电流可以通过；当施加反向电压时，Triac将截止，电流无法通过。
二、四象限触发方式四象限触发方式是指Triac在不同的电流和电压条件下的工作模式，可分为四个象限，分别是第一象限、第二象限、第三象限和第四象限。
1. 第一象限触发第一象限触发是指在正半周的正向电压和正向电流条件下，Triac被触发导通。
在这种情况下，门极与A极之间施加正向电压，电流流向K极，并且大于Triac的触发电流。
这种触发方式常用于交流电路中的单相正弦波控制。
2. 第二象限触发第二象限触发是指在负半周的正向电压和正向电流条件下，Triac被触发导通。
在这种情况下，门极与A极之间施加正向电压，电流流向K极，并且大于Triac的触发电流。
这种触发方式常用于交流电路中的单相正弦波控制。
3. 第三象限触发第三象限触发是指在正半周的反向电压和反向电流条件下，Triac被触发导通。
在这种情况下，门极与A极之间施加反向电压，电流流向A极，并且大于Triac的触发电流。
这种触发方式常用于交流电路中的单相反弦波控制。
4. 第四象限触发第四象限触发是指在负半周的反向电压和反向电流条件下，Triac被触发导通。
在这种情况下，门极与A极之间施加反向电压，电流流向A极，并且大于Triac的触发电流。
这种触发方式常用于交流电路中的单相反弦波控制。
三、双向可控硅四象限触发方式的应用双向可控硅四象限触发方式在电力控制领域有广泛的应用。
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双向四象限控制及应用技术一、概述电力电子电路是指由半导体电力电子器件组成的电路，随着技术进步已发展了多种电力电子电路，按变换功能可分为直流变换电路（DC/DC）、交流变换电路（AC/AC）、整流电路（AC/DC）、逆变电路（DC/AC），按控制方式可分为相控式、频控式、斩控式、组合式，按电能流传方向可单向电路、双向电路，按电隔离能力可分为隔离型与非隔离型，按开关环境可分为电硬开关电路与软开关电路。
所有的电力电子电路均包含功率电路与控制电路两部分，功率电路又称主电路，它依靠功率器件的开关性能和电路结构实现电能变换；控制电路是根据采用的控制策略和工具对控制信号（含主控和反馈等信号）进行必要的加工处理以形成功率器件控制极信号，实现对电能的变换与控制，随着PID（功率集成器件）和PIC（功率集成电路）的发展，这两部份电路无论在制作工艺和电路结构等方面日益紧密相连。
单向电路是指电能只能从电路的输入端向输出端负载输送的电路，如直流变换电路中的单象限电路；相反双向电路的电能则可在电路出入端之间来回流传。
如直流变换电路中的多象限电路。
若忽略电路内耗，电路出入端的功率平均值应相等。
但功率瞬时值并不对应，也即出端功率平均值为正，其瞬时值在某些时区可为负，存储在负载中的能量在该时区中经电路反馈到电源；对于带有源负载的直流变换电路，负载功率瞬时值为负不止是载波周期的某些时区，而是持续一段时间，例如车辆减速制动过程的大部分时间。
若电路具有双向功能，则负载多余的能量将经是电路反馈到电源。
在该过程中，电路出入端功率平均值皆为负。
无论从提高电路性能和节能等方面，双向电路均优于单向电路。
随着技术的进步，双向电路的应用日广。
单象限、双象限、四象限控制的特点：1、当变换电路出端电压和电流只维持一种极性时称为单象限电路，若负载为直流电动机，则仅能运行于正转电动状态，构成不可逆调速系统。
2、若出端电压或电流平均值极性为可变时称为双象限电路，若负载为直流电动机，则可工作于电动和制动双种状态。
3、若变换电路出端电压和电流平均值极性均为可变时称为四象限电路，若负载为直流电动机，则可工作于正、反转电动和制动状态，构成直流可逆调速系统。
单象限电路是最基本的电路。
而多象限电路是利用不同拓扑的单象限电路复合而成，例如电流双象限电路是利用两个不同的单象限电路复合而成等。
双向四象限技术已成功应用于直流调速系统、有源电力滤波器、UPS、变频率器等领域，利用双向电路的四象限控制实现节能、改善电能质量、复杂控制应用等要求。
使产品具有效率高、成本低、体积小、功能强等优点。
二、直流调速系统中的应用可逆直流调速系统带反抗型负载，其转矩特性如图1所示，反抗性负载转矩是恒转矩负载的一种常见形式，是由摩擦阻力产生的转矩，故又称摩擦转矩，其特点是不管运动方向如何，其转矩与电动机转速恒保持同号，即始终是制动转矩，常见的生产机械中如起动机的行走机构等。
图1 转矩特性双极性PWM四象限桥式电路带他激式直流电动机负载时的开环转速公式可表示为：（2D-1）n o- Io r o/Ceφ（1）n =（2D-1）n o+ Io r o/Ceφ（2）式（1）适用于第一和第四象限（Io>0）:当0.5<D<1时，电路工作于第一象限，电动机运转于正转电动状态；当0<D<0.5时，电路工作于第四象限，电动机运转于反转制动状态。
式（2）适用于第二和第三象限：当0.5<D<1时，电路工作于第二象限，电动机运转于正转制动状态；当0<D<0.5时，电路工作于第三象限，电动机运转于反转电动状态。
三、有源电力滤波器（APF）中的应用非常严重的问题。
为了消除无功和谐波对电网造成的污染，有源电力滤波器(APF)得到了飞速发展，其主电路就是双向四象限运行。
其采用的控制方法主要分为三角载波线性控制、滞环比较控制、无差拍控制3种类型。
这些方法均存在一定的缺陷，如三角载波的波形畸变，滞环控制开关频率变化以及畸变电流检测的快速实时响应等。
随着微机控制技术的不断发展以及数字信号处理器(DSP)运算速度的不断提高，无差拍控制法，单周控制法及其他快速优化控制法将在APF中得到进一步的应用。
单周控制法作为一种非线性控制法，最早由美国学者Keyue M.Smedley 和Slobodan Cuk提出。
其基本思想是：控制开关的占空比，使每个周期内开关量的平均值与控制参考信号相等或成一定比例，从而消除稳态和瞬态误差。
目前已成功地应用到DC-DC变换、音频开关放大器、功率因素校正和有源电力滤波器等。
本文所提出的基于DSP的单周控制有源电力滤波器不仅结构简单可靠，而且具有很好的动态和静态补偿特性及控制器简单的优点。
抗电源干扰能力强，鲁棒性好。
1. 单周控制单周控制原理如图1所示，它由控制器、1个比较器、1个可复位积分器及时钟组成，其中控制器可以采用RS触发器或D触发器。
开关K，K1为一对互补的开关，频率为fs=1／Ts。
在每一个周期开始，即t=0时，时钟信号到，开关K 闭合，K1断开，输出y(t)的波形和输入x(t)的波形相同，积分器由0开始积分。
在t=dTs时(其中d为占空比，d=Ton／Ts，根据模拟控制参考vref调制，且0<d<1)，积分器的输出Vint达到给定参考电压Vref时，比较器输出发生变化，使K断开，K1闭合，积分器复位。
等到下一个周期开始的时候，又重复前面的动作。
从图1中可以看出，输人信号x(t)被开关斩波形成输出信号y(t)，输出信号y(t)的频率和脉宽是与开关函数一致，而输出信号y(t)的包络线与输人信号x(t)一致。
占空比D为模拟控制参考信号Vref所调制，从而达到对控制变量平均值进行控制的目的。
2、主电路分析与控制量关系图2为包括电源电压US、非线性负载、电压源型变换器以及DSP单周控制器构成的单相并联型APF主电路，其中L为输出滤波电感；C为储能电容；RS为电流取样电阻。
如果图2中开关S1，S2，S3和S4采用单周控制器输出的调制脉宽波进行控制，并分别设开关S1，S2在一个时钟控制周期中导通的占空比为d1和d2；相应地开关S3，S4在一个单周期内开通的占空比则分别为(1-d1)和(1-d2)。
APF工作时能量在交流电源和APF直流侧电容之间交换，故变换器应工作在四象限。
在电源电压US的正半周，开关S4应该始终开通，同时S2则始终关闭，开关S1，S3由脉宽调制波控制其互补开闭；在电源电压US的负半周，开关S3应该始终开通，同时S4则始终关闭，而S1，S2由脉宽调制波控制其互补开闭。
根据单周控制原理，由图2可知，在一个单周期内有下式(1)：其中Ts为开关周期。
由于在一个单时钟周期内，电容电压uc、电源电压us和电感电压uL均可以视为常数，可以被提到积分号外面，因此可得：式(3)就是主电路中交流电压与变换器直流侧电压的关系。
然而，式(3)似乎表明直流电压等于交流电压。
实际不然，式(3)所表示的实际上是在一个时钟控制周期内，交流电压与直流电压的关系。
3 控制模型在APF控制下，从电源角度看，APF与非线性负载并联后构成的总负载应该有单位功率因数，即单周控制APF的控制目标就是使电源的总负载呈电阻性，即电路应该满足下式：式(6)即为单相并联型APF的单周控制模型。
在式(7)的控制关系成立时，电路中的电压电流关系也必然使式(4)成立，即使电路具有单位功率因数。
式(7)中u'c实际上可以对变换器直流侧电容电压做适当分压并经过比例调节器得到，而Rs为与电源串联的取样电阻。
同时，式(7)的单周控制模型表明：对电容电压的分压值进行积分，积分输出与式(7)右边的Rsis或-Rsis进行比较，根据比较结果来决定是否使积分器复位，即决定开关的占空比。
由以上分析及式(7)可得到图3的单相并联型APF单周控制模型。
该模型采用2个独立复位积分器分别满足式(7)中2个式子的比较量需要。
三、在变频器中的应用在上个世纪80年代末，交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台。
变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优点，这使变频调速成为最有发展前途的一种交流调速方式。
普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT 逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电动机。
这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。
由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。
在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。
将电动机回馈的能量消耗掉。
另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。
一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。
另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。
吉纳电机自2001年开始进行四象限变频器开发和研制工作。
到目前已经形成380V、660V两个系列功率等级的成熟的产品和技术，并广泛应用于煤矿和油田领域。
1、四象限变频器的工作原理四象限变频器的电路原理图如图1所示。
当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM 脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。
IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的6K±1谐波。
功率因数高达0.99。
消除了对电网的谐波污染。
此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机，变频器工作在第一、第三象限。
输入电压和输入电流的波形如图2所示。
当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。
此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。
变频器工作在二、四象限。
输入电抗器的主要功能是电流滤波。
回馈电流和电网电压波形如图3所示：2四象限变频器的系统构成主回路的构成：预充电电路，输入电抗、智能功率模块，电解电容和输出电抗。
各部分的功能列举如下：预充电电路：由交流接触器、功率电阻组成及相应的控制回路。
主要功能是系统上电时，完成对直流母线电容的预充电。
避免上电时强大的冲击电流烧坏功率模块。
输入电抗器：电动状态下起储能作用，形成正弦电流波形。
回馈状态下，起滤波作用，滤掉电流波形的高频成分。
智能功率模块:整流侧和逆变侧IGBT、隔离驱动、电流检测以及各种保护监测功能。