电力电子技术概述.ppt

绪论绪论n什么是电力电子技术？n电力电子技术的发展。n1957年第一只晶闸管诞生。n快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管。n8000V、6000An新型半导体器件：GTR、GTO、MOSFET、IGBT、MCT绪 论电力电子技术的应用电力电子技术的应用可控整流可控整流可控整流可控整流 将交流电变为直流电将交流电变为直流电将交流电变为直流电将交流电变为直流电电力电子技术的应用电力电子技术的应用有源逆变有源逆变有源逆变有源逆变 高压直流输电高压直流输电不间断电源不间断电源将直流电变为交流电回送电网将直流电变为交流电回送电网将直流电变为交流电回送电网将直流电变为交流电回送电网电力电子技术的应用电力电子技术的应用交流调压交流调压交流调压交流调压 将固定的交流电变为可调的交流电将固定的交流电变为可调的交流电将固定的交流电变为可调的交流电将固定的交流电变为可调的交流电电力电子技术的应用电力电子技术的应用变频变频变频变频 将频率固定的交流电变为频率可调的交将频率固定的交流电变为频率可调的交将频率固定的交流电变为频率可调的交将频率固定的交流电变为频率可调的交流电流电流电流电电力电子技术的应用电力电子技术的应用变频变频变频变频 电力电子技术的应用电力电子技术的应用直流斩波直流斩波直流斩波直流斩波 将固定的直流电变为可调的将固定的直流电变为可调的将固定的直流电变为可调的将固定的直流电变为可调的直流电直流电直流电直流电晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形小电流塑封式小电流塑封式小电流螺旋式小电流螺旋式大电流螺旋式大电流螺旋式大电流平板式大电流平板式图形符号图形符号晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形KPKP螺旋式螺旋式螺旋式螺旋式晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形晶闸管的外形平板式平板式晶闸管的散热片晶闸管的散热片晶闸管的散热片晶闸管的散热片自冷式自冷式自冷式自冷式风冷式风冷式风冷式风冷式水冷式水冷式水冷式水冷式晶闸管的散热片晶闸管的散热片晶闸管的散热片晶闸管的散热片水冷式水冷式水冷式水冷式风冷式风冷式风冷式风冷式自冷式自冷式自冷式自冷式晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构GP1N1N2N2P2AK晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构P1N1P2N2AGKJ1J1J2J2J3J3GP1N1N2N2P2AKp 晶闸管是晶闸管是PNPN四层半导体结构。四层半导体结构。p 具有具有J1、J2、J3三个三个PN结。结。p 可用三个二极管或两个三极管等效。可用三个二极管或两个三极管等效。晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路(二极管等效电路二极管等效电路二极管等效电路二极管等效电路)AKGJ1J2J3晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路(三极管等效电路三极管等效电路三极管等效电路三极管等效电路)AP1N1P2N2GKJ1J1J2J2J3J3晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路晶闸管的等效电路(三极管等效电路三极管等效电路三极管等效电路三极管等效电路)P2N2GKP1N1AJ1J1J2J2J3J3P2N1AGKP1N1P2N1P2N2晶闸管的表示符号晶闸管的表示符号晶闸管的表示符号晶闸管的表示符号KAGAAAKG G晶闸管的导通关断条件晶闸管的导通关断条件实验电路图实验电路图实验电路图实验电路图I Ia a:阳极电流阳极电流阳极电流阳极电流I Ig g:门极电流门极电流门极电流门极电流U Ua a:阳极电压阳极电压阳极电压阳极电压U Ug g:门极电压门极电压门极电压门极电压晶闸管的导通关断条件晶闸管的导通关断条件点击进入仿真点击进入仿真实实实实验验验验电电电电路路路路图图图图晶闸管的导通实验一晶闸管的导通实验一晶闸管的导通实验一晶闸管的导通实验一实验实验顺序顺序实验时晶闸管条件实验时晶闸管条件实验后灯实验后灯的情况的情况结论结论阳极电压阳极电压Ua门极电压门极电压Ua1反向反向反向反向暗暗2反向反向零零暗暗3反向反向正向正向暗暗晶闸管在反向阳极电压作用下，不论晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，它都处于关断状态。门极为何种电压，它都处于关断状态。晶闸管的导通实验二晶闸管的导通实验二晶闸管的导通实验二晶闸管的导通实验二 实验实验顺序顺序实验时晶闸管条件实验时晶闸管条件实验后灯实验后灯的情况的情况结论结论阳极电压阳极电压Ua门极电压门极电压Ua1正向正向反向反向暗暗2正向正向零零暗暗3正向正向正向正向亮亮晶闸管同时在正向阳极电压与正向门晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电压作用下才能导通。极电压作用下才能导通。晶闸管导通后的实验（原来灯亮）晶闸管导通后的实验（原来灯亮）晶闸管导通后的实验（原来灯亮）晶闸管导通后的实验（原来灯亮）实验实验顺序顺序实验时晶闸管条件实验时晶闸管条件实验后灯实验后灯的情况的情况结论结论阳极电压阳极电压Ua门极电压门极电压Ua1正向正向反向反向亮亮2正向正向零零亮亮3正向正向正向正向亮亮已导通的晶闸管在正向阳极电压作用已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。下，门极失去控制作用。晶闸管导通后的关断实验（原来灯亮）晶闸管导通后的关断实验（原来灯亮）晶闸管导通后的关断实验（原来灯亮）晶闸管导通后的关断实验（原来灯亮）实验实验顺序顺序实验时晶闸管条件实验时晶闸管条件实验后灯实验后灯的情况的情况结论结论阳极电压阳极电压Ua门极电压门极电压Ua1正向正向（逐渐（逐渐减小到减小到接近于接近于零）零）任意任意暗暗晶闸管在导通状态时，当晶闸管在导通状态时，当Ea减小到接减小到接近于零时，晶闸管关断。近于零时，晶闸管关断。晶闸管的导通关断条件晶闸管的导通关断条件晶闸管的导通关断条件晶闸管的导通关断条件导通条件：导通条件：导通条件：导通条件：除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加一定的门极电压，除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加一定的门极电压，除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加一定的门极电压，除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加一定的门极电压，有足够的门极电流。有足够的门极电流。有足够的门极电流。有足够的门极电流。关断条件：关断条件：关断条件：关断条件：阳极电流小于维持电流阳极电流小于维持电流阳极电流小于维持电流阳极电流小于维持电流I IHHAGKP1N1P2N1P2N2晶闸管的触发原理晶闸管的触发原理晶闸管的触发原理晶闸管的触发原理有关晶闸管的几个名词有关晶闸管的几个名词有关晶闸管的几个名词有关晶闸管的几个名词触发触发触发触发：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向门极电压，：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向门极电压，使晶闸管导通的过程称为触发。使晶闸管导通的过程称为触发。维持电流维持电流维持电流维持电流I IHH：维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。：维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。正向阻断：正向阻断：正向阻断：正向阻断：晶闸管加正向电压未超过其额定电压，门极未加电压的情晶闸管加正向电压未超过其额定电压，门极未加电压的情况下，晶闸管关断。况下，晶闸管关断。硬开通：硬开通：硬开通：硬开通：给晶闸管加足够的正向阳极电压，即使晶闸管未加门极电压给晶闸管加足够的正向阳极电压，即使晶闸管未加门极电压也会导通的现象叫硬开通。也会导通的现象叫硬开通。反向阻断：反向阻断：反向阻断：反向阻断：当晶闸管加反向阳极电压时，晶闸管不会导通。当晶闸管加反向阳极电压时，晶闸管不会导通。有关晶闸管的几个特性有关晶闸管的几个特性有关晶闸管的几个特性有关晶闸管的几个特性 晶闸管具有可控性。晶闸管具有可控性。晶闸管具有可控性。晶闸管具有可控性。晶闸管具有单向导电性。晶闸管具有单向导电性。晶闸管具有单向导电性。晶闸管具有单向导电性。晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。例题例题例题例题如图，阳极电流为交流电压，门极在如图，阳极电流为交流电压，门极在如图，阳极电流为交流电压，门极在如图，阳极电流为交流电压，门极在t1t1瞬间合上开关瞬间合上开关瞬间合上开关瞬间合上开关QQ，t4t4时刻开关时刻开关时刻开关时刻开关QQ断开，断开，断开，断开，求电阻上的电压波形求电阻上的电压波形求电阻上的电压波形求电阻上的电压波形u ud d。QEgUgIaUaU2RdUdQEgUgIaUaU2RdUdU2UgUdtttt1t2t3t4总总 结结1、晶闸管有哪些应用？、晶闸管有哪些应用？2、晶闸管的结构和等效电路？、晶闸管的结构和等效电路？3、晶闸管的导通关断条件？、晶闸管的导通关断条件？作作 业：业：P31 1-1 1-2