电力电子电路的功能

第11章电力电子电路内容导航11.0教学基本要求11.1概述11.2晶闸管的结构和工作原理11.3单相可控整流电路11.4触发电路11.5应用举例习题解答教学基本要求熟悉:晶闸管的工作原理和外特性;导通和阻断条件;电阻性负载的单相半控桥式整流电路工作原理;单结晶体管的工作原理和外特性,单结晶体管组成触发电路及同步触发电路的工作原理了解:晶闸管和单结晶体管的主要参数11.1概述电力电子电路的功能用微弱信号对电力电子器件进行通断控制,来实现高电压,大电流的直流或交流电能之间进行各种形式转换的电路.电力电子器件又称电力或功率半导体器件,发展历程第一代:以晶体管为主体的半控型器件第二代:全控型器件第三代:功率集成电路电力电子器件的四种功能类型：1.交流电转换成直流电(AC?DC)2.交流电转换成交流电(AC?AC)3.直流电转换成直流电(DC?DC)电力电子器件可取代接触器,实现通、断的无触点控制4.直流电转换成交流电(DC?AC)11.2晶闸管的结构和工作原理晶闸管也称可控硅,它是一种大功率半导体器件晶闸管的优点:1.体积小重量轻2.耐压高3.容量大4.响应速度快5.控制灵活6.寿命长及使用维护方便等晶闸管的缺点:1.晶闸管产生的大量谐波会对电网产生不良影响,造成干扰2.过载能力和抗干扰能力差3.控制电路复杂等11.2.1晶闸管的结构内部构造:由四层半导体组成,中间形成三个PN结J1J2和J3,外部引出三个电极:阴极k,阳极a,控制极g.电路符号晶闸管外形kga11.2.2晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理图晶闸管的工作原理:1.晶闸管使用时,要求阳极和阴极之间加正相电压,在控制极和阴极间加正相控制电压.等效结构等效电路图2.在触发信号Ugk的作用下,产生T2的基极电流IB2,即为触为触发信号电流IG,经T2放大后形成IC2=β2?IB2,而IB1=IC2,使T1的IC1=β1?β2?IB2,此电流又注入T2基极进一步放大,形成正反馈,使晶闸管迅速导通,这一过程称为晶闸管触发导通.3.