电力电子器件的实际应用及技术开发.

内容简介
固态交流、直流开关
电子调光电路
小功率电力电子器件的应用
内容简介
采用小功率电பைடு நூலகம்电子器件制作的装置在工业控制电路和家 用电器等领域已得到了广泛的应用，以最常用的调光电路、 固态交流开关及两线制小功率晶闸管电子开关的工作原理进 行详细介绍，通过对电路的分析、理解，有利于读者尽快掌 握电力电子器件的应用方法和具备电力电子装置的开发能力。
内容简介
主要介绍IGBT元件在大功率高压变频器中的开发应用。 具体类型：单元串联多电平电压型变频器 拓扑形式：单元串联多电平变频器采用若干个低压PWM变频 功率单元串联的方式实现直接高压输出。该方案由美国罗宾 康公司提出，取名完美无谐波变频器。这种变频器的另一优 点是对功率输出器件要求较低，容易可靠地实现高压输出。
《电力电子技术及应用》
第 6 章 电力电子器件的实际应用及技术开发
2008 - 3
内容简介
本章结合实例讨论采用电力电子器件的装置、设备的
工作原理，电路分析及应用设计等方面的内容。其中，小
功率电力电子器件的应用内容可作为实验、实训的素材和 电子设计制作的开发平台；大功率电力电子器件在中频感 应加热电源中的应用内容有助于理解通用工业设备的原理 及作为今后工作实践中的参考；有关大功率高压变频器方 面的知识则有利于开拓视野，了解新型电力电子器件的一 些应用方向。
VT 600V 1A C2
100μH
0.01μ
6.1 小功率电力电子器件的应用
6.1.2 固态交流开关
固态交流开关是一种无 触点通断组件，一般采 用双向晶闸管作为负载 电流控制开关。根据控 制容量的不同，也称为 固态继电器（Solid State Relay，简称 SSR），和固态接触器 (Solid State Contactor， 简称SSC)。固态交流 开关分为非零压型开关 和零压型开关，典型电 路分别如图6-2、图6-3 所示。
6.1 小功率电力电子器件的应用
小功率电力电子器件广泛应用与工业控制电路和家用电器等领域。
例如：调光电路、固态交流开关及两线制小功率晶闸管电子开关等。
6.1.1 小功率白炽灯调光电路
LAMP 60W 1N4007× 4 VD1 VD2
VS 600V 1A SB C1 0.01μ RW 100K R 15K C2 0.01μ
6.1 小功率电力电子器件的应用
由于SB能够双向击穿，因此VS在正、负半周均可被触发，属Ⅰ+、Ⅲ触发方式，在负载上得到的是缺角的受控正弦波。如果在上述电路的基础 上接入R和C2 ，就构成了改进型调光电路，它克服了在大控制角触发时， 由于电源电压已超过峰值并下降到较低的程度，此时如果 RW阻值过大，则 会造成C1充电电压不足而SB无法击穿。改进的原理是，在电源电压很低时 利用电路中增加的电容C2 ，通过电阻R放电，为 C1增加一个充电电路，以 保证可靠地触发，增大交流调压的范围。 图6-1（b）是一种低成本小功率白炽灯调光实用电路，电路除了采用普通
晶闸管VT和二极管整流桥替代双向晶闸管VS外，其他工作原理完全相同。
LAMP 60W
LAMP 60W 1N4007× 4 VD1 VD2
220V AC L
VS 600V 1A
SB C1 0.01μ
RW 100K R 15K C2 0.01μ
220V AC
RP 1M R VD3 L 100μH 0.01μ C1 10K
内容简介
介绍方式：
小功率电力电子器件的应用以实用电路为主，详细分析了调光电路、固态交流开
关及两线制小功率晶闸管电子开关电路。内容主要包括小功率普通晶闸管和双向晶闸管器
件的触发电路及触发形式，涉及到典型的相位控制触发、过零控制触发、四象限控制触发 方面的技术应用。 大功率电力电子器件装置选择中频感应加热电源为例据，内容包含了晶闸管整流 和逆变电路。在对装置的原理分析中以控制电路的原理为主，是对本书基础部分内容的补 充和对相关课程的整合。这部分的重点应该放在对数字式整流触发电路、锁相式逆变控制 电路及闭环调节电路的理解上。 高压变频设备是通用变频调速装置的最新发展。本节以一种实用型装置为例，概 括地介绍了单元串联多电平高压大功率变频器的结构、组成及原理。其中移相PWM调制 的工作原理是单元串联高压变频器的核心技术，也是这部分内容的重点。
LAMP 60W
220V AC
RP 1M R VD3 L 100μH 0.01μ C1 10K
220V AC L
VT 600V 1A C2
100μH
0.01μ
（ a） 图6-1 晶闸管小功率白炽灯调光电路
（ b）
6.1 小功率电力电子器件的应用
小功率白炽灯调光电路通常采用由普通晶闸管、双向晶闸管和触发二极管 组成的交流调压电路，电路的负载一般为普通的白炽灯。调光电路的工作原理 可以通过图6-1（a）分析说明。该电路中采用了双向晶闸管VS作为主控元件， 触发电路的特点是使用了双向二极管SB，这种元件为PNP三层结构，两个PN 结有对称的电压击穿特性，击穿电压一般在30 V左右，SB与可调电阻RW、电阻
R、电容C1、C2共同组成了VS的移相调节触发电路。分析调光电路的基本时，
可以先省略R和C2，并将RW直接与VD、C1连接。此时，如果交流电源电压超过 零点，电源就会通过RW给C1充电，当C1两端电压超过触发二极管的击穿电压 与双向晶闸管的门极触发电压之和时，SB被击穿，VS触发导通。另外，通过调
节RW的阻值可以改变C1的充电时间常数，即相当于改变了控制角。
内容简介
大功率电力电子器件在中频感应加热电源中的应用
内容简介
以较为普遍应用的中频感应加热装置为例，介绍电力电
子器件的综合应用。其中的内容可以帮助学生比较系统地了 解电力电子电路及电力电子设备的实用情况，同时也可以作 为专业人员对设备原理分析及故障诊断时的参考资料。
内容简介
大功率电力电子器件用于高（中）电机变频调速
图 6-2 非零压交流开关
图6-2 零压交流开关
6.1 小功率电力电子器件的应用
图6-2所示的非零压固态交流开关中左边为交流开关控制端，右边为交流开关 接线端，当有VIN输入时，4N25中的光敏三极管导通，迫使V1截止，从而由R6提供