第2章晶闸管整流电路课件.ppt

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主要内容
——电力二极管
——晶闸管


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。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍电路和双拍电路。
整流电路:
出现最早的电力电子电路,将交流电变为直流电。
引言
PowerDiode结构和原理简单,工作可靠,自20世纪50年代初期就获得应用。
快恢复二极管和肖特基二极管,分别在中、高频整流和逆变,以及低压高频整流的场合,具有不可替代的地位。
—电力二极管·引言
整流二极管及模块
状态参数
正向导通
反向截止
反向击穿
电流
正向大
几乎为零
反向大
电压
维持1V
反向大
反向大
阻态
低阻态
高阻态
——
二极管的基本原理就在于PN结的单向导电性这一主要特征。
PN结的反向击穿(两种形式)
雪崩击穿
齐纳击穿
均可能导致热击穿

PN结的状态
主要指其伏安特性
门槛电压UTO,正向电流IF开始明显增加所对应的电压。
与IF对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降UF。
承受反向电压时,只有微小而数值恒定的反向漏电流。
电力二极管的伏安特性

I
O
I
F
U
TO
U
F
U
—晶闸管
1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管。
1957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。
1958年商业化。
开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代。
20世纪80年代以来,开始被全控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高,工作可靠,在大容量的场合具有重要地位。
晶闸管(Thyristor):晶体闸流管,可控硅整流器(SiliconControlledRectifier——SCR)
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构

式中1和2分别是晶体管V1和V2的共基极电流增益;ICBO1和ICBO2分别是V1和V2的共基极漏电流。由以上式可得:
晶闸管的双晶体管模型及其工作原理
a)双晶体管模型b)工作原理
按晶体管的工作原理,得:


在低发射极电流下是很小的,而当发射极电流建立起来之后,迅速增大。
阻断状态:IG=0,1+2很小。流过晶闸管的漏电流稍大于两个晶体管漏电流之和。
开通状态:注入触发电流使晶体管的发射极电流增大以致1+2趋近于1的话,流过晶闸管的电流IA,将趋近于无穷大,实现饱和导通。IA实际由外电路决定。

承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。
承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。
晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用。
要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
晶闸管正常工作时的特性总结如下: