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1、第十章 晶閘管及其應用 模擬電子技術基礎 晶閘管具有體積小、重量輕、耐震動、 效率高、容量大、耐壓高、無火花、壽命 長、控制性能好等優(yōu)點。 廣泛應用于各種無觸點、大功率控制 系統(tǒng),在電力電子技術中占有重要地位。 一、晶閘管 1、 晶閘管的外型和結(jié)構(gòu) 晶閘管的外形圖 晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號 2、 工作原理 晶閘管工作原理圖 晶閘管工作情況的實驗 觸發(fā)電路 主電路 關斷條件 導通條件 3、晶閘管的
2、伏安特性 4、 主要特性參數(shù) K P 通態(tài)平均電壓組別(小于 100A不標),共 9級 用 A I表示 0.4 1.2V范圍,每級差 0.1V 額定電壓 UD級數(shù)(用百位數(shù)或千位數(shù)表示) 額定通態(tài)平均電流系列 普通型(其他: K 快速型、 S 雙向型、 G 可關斷型等) 表示閘流特性 例如: KP200 12D表示額定通態(tài)平均電流為 200安,重復峰值 電壓為 1200伏,通態(tài)平均電壓為 0.7V的普通型晶閘管。 主要特性參數(shù)
3、 1.電流額定值 ( 1)額定正向平均電流 IF: 允許的最大通態(tài)平均電流。 ( 2)維持電流 IH: 維持器件處于通態(tài)所必需的最小通態(tài)電流。 ( 3)浪涌電流 IFSM: 器件能承受的最大過載電流。 2.電壓額定值 (1)正向轉(zhuǎn)折電壓 UBO: 晶閘管由斷態(tài)發(fā)生正向轉(zhuǎn)折變成通態(tài)所 對應的電壓峰值。 (2)斷態(tài)重復峰值電壓 UDRM: 允許重復加在晶閘管上的正向峰 值電壓,又稱正向阻斷峰值電壓。 (3)反向重復峰值電壓 URRM: 允許重復加在器件上的反向峰值電壓。 (4)通態(tài)平均電
4、壓 UF: 晶閘管正向通以額定的通態(tài)平均電流時, 陽極與陰極兩端壓降的平均值,又稱管壓降, 一般在 0.4 1.2伏范圍內(nèi)。 3.其他額定參數(shù) ( 1)控制極觸發(fā)電壓 UG、觸發(fā)電流 IG: 使晶閘管觸發(fā)導通所需要 的最小控制極直流電壓、電流。 ( 2)開通時間 ton、關斷時間 toff: 5、 其他晶閘管 雙向晶閘管 可關斷晶閘管 光控晶閘管 溫控晶閘管 二 、 單相可控整流電路 1、阻性負載單相橋式半控整流電路 單
5、相橋式半控橋式 整流電路及波形圖 輸出電壓和電流 單相半控整流電路的輸入電壓為 u,可控整 流輸出電壓的平均值: 可控整流輸出電流的平均值: 晶閘管的工作參數(shù)和選擇 2、感性負載單相橋式半控整流電路 三、 晶閘管觸發(fā)電路 1、對觸發(fā)電路的要求 1)向控制極提供的觸發(fā)電壓和電流應符合 晶閘管對觸發(fā)信號的要求; 2)觸發(fā)脈沖應有足夠的移相范圍。觸發(fā)脈 沖與主電路交流電源電壓的相位應具有一定 對應的相位關系(稱為同步),用來保證晶 閘管每個周期的導通角相等; 3)觸發(fā)脈沖上升沿要陡,使晶閘管觸發(fā)時 刻準確,一般應小于 10s; 4)觸發(fā)脈沖要有足夠的寬度 ; 5)防止誤觸發(fā) 。 2、觸發(fā)電路 單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和工作特性 分壓比 單結(jié)晶體管的特性 單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路 振蕩周期 采用脈沖變壓器耦合輸出的觸發(fā)電路 單結(jié)晶體管的同步觸發(fā)電路 雙向觸發(fā)二極管 用雙向觸發(fā)二極管為觸發(fā)電路的單相交流調(diào)壓電路 四、固態(tài)繼電器原理及其應用 按負載電源類型劃分的 SSR SSR兩種觸發(fā)方式的電壓波形 SSR的輸入輸出之間隔離形式 模擬 電子技術基礎習題