1、第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)晶閘管及其基本電路晶閘管及其基本電路掌握晶閘管的基本工作原理、特性和主掌握晶閘管的基本工作原理、特性和主要參數(shù)的含義；要參數(shù)的含義；基本要求：基本要求：掌握幾種單相和三相基本可控整流電路掌握幾種單相和三相基本可控整流電路的工作原理及其特點(diǎn)；的工作原理及其特點(diǎn)；熟悉逆變器的基本工作原理、用途和控制；熟悉逆變器的基本工作原理、用途和控制；了解晶閘管工作時(shí)對(duì)觸發(fā)電路的要求和觸了解晶閘管工作時(shí)對(duì)觸發(fā)電路的要求和觸發(fā)電路的基本工作原理。發(fā)電路的基本工作原理。第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)晶閘管及其基本電路晶閘管及其基本電路晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件、可控性；晶閘管的導(dǎo)通

2、與關(guān)斷條件、可控性；重點(diǎn)：重點(diǎn)：整流電路接電感性負(fù)載、電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的整流電路接電感性負(fù)載、電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況；工作情況；難點(diǎn)：難點(diǎn)：晶閘管單相和三相基本可控整流電路在晶閘管單相和三相基本可控整流電路在不同性質(zhì)負(fù)載下的工作特點(diǎn)；不同性質(zhì)負(fù)載下的工作特點(diǎn)；晶閘管額定通態(tài)平均電流晶閘管額定通態(tài)平均電流I I的含義及基本可的含義及基本可控整流電路中控整流電路中I I的選擇和額定電壓的選擇；的選擇和額定電壓的選擇；晶閘管優(yōu)、缺點(diǎn)：晶閘管優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：很小的功率可以控制較大的功率?？刂旗`敏，反應(yīng)快，晶閘管的導(dǎo)通和截止時(shí)間都在微秒級(jí)。損耗小，效率高，晶閘管本身的壓降很小，總效率可達(dá)97。5%。體積小，

3、重量輕。電力電子學(xué)的任務(wù)是電力電子學(xué)的任務(wù)是利用電力半導(dǎo)體器件利用電力半導(dǎo)體器件和線路來實(shí)現(xiàn)電功率的變換和控制。和線路來實(shí)現(xiàn)電功率的變換和控制。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：晶閘管優(yōu)、缺點(diǎn)：晶閘管優(yōu)、缺點(diǎn)：過載能力弱，在過電流，過電壓情況過載能力弱，在過電流，過電壓情況下很容易損壞。下很容易損壞。抗干擾能力差，易受沖擊電壓的影響，抗干擾能力差，易受沖擊電壓的影響，當(dāng)外界干擾較強(qiáng)時(shí)，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作。當(dāng)外界干擾較強(qiáng)時(shí)，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作。導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波形畸變，高次諧波分量導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波形畸變，高次諧波分量增加，干擾周圍的電氣設(shè)備。增加，干擾周圍的電氣設(shè)備?？刂齐娐繁容^復(fù)雜，對(duì)維修人員的技術(shù)控制電路比較復(fù)雜，對(duì)維修人員的

4、技術(shù)水平要求高。水平要求高。10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件10.1.1 10.1.1 晶閘管晶閘管(SCR)(SCR)晶閘管晶閘管(SCR)(SCR)是一種可控制的硅整流元件，是一種可控制的硅整流元件，又稱為又稱為可控硅可控硅。一、晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)一、晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)特點(diǎn)大電流高浪涌電流 應(yīng)用大功率變流器 電機(jī)控制 充電設(shè)備 變電站 10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）陰陰極極控制極控制極陽極陽極二、晶閘管的工作原理二、晶閘管的工作原理如圖10.3所示。10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘

5、管（SCRSCR）綜上所述可得結(jié)論：綜上所述可得結(jié)論：晶閘管的陽極和控制極同時(shí)加正向電晶閘管的陽極和控制極同時(shí)加正向電壓晶閘管才能導(dǎo)通，這是晶閘管導(dǎo)通必壓晶閘管才能導(dǎo)通，這是晶閘管導(dǎo)通必須同時(shí)具備的兩個(gè)條件；須同時(shí)具備的兩個(gè)條件；起始時(shí)若控制極不加電壓，則不論陽起始時(shí)若控制極不加電壓，則不論陽極加正向電壓，晶閘管均不導(dǎo)通，這極加正向電壓，晶閘管均不導(dǎo)通，這說明晶閘管具有正，反向阻斷能力；說明晶閘管具有正，反向阻斷能力；10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）在晶閘管導(dǎo)通之后，其控制極就失去在晶閘管導(dǎo)通之后，其控制極就失去控制作用，欲使晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)，控制作用，欲使晶閘管恢

6、復(fù)阻斷狀態(tài)，必須把陽極正向電壓降低到一定值（或必須把陽極正向電壓降低到一定值（或斷開，或反向）。斷開，或反向）。10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）三、三、晶晶閘閘管管的的伏伏安安特特性性10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）四、晶閘管的主要參數(shù)四、晶閘管的主要參數(shù)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓斷態(tài)重復(fù)峰值電壓U UDRMDRM 反向重復(fù)峰值電壓反向重復(fù)峰值電壓U URRMRRM 額定通態(tài)平均電流（額定正向平均電流）額定通態(tài)平均電流（額定正向平均電流）I IT T ：簡(jiǎn)稱為額定電流。10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）021)(sinttdII

7、mT2)(sin20221mmeIttdII正弦半波電流的平均值、有效值分別為：所以有：57122.IIKIImmTe 10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）晶閘管允許正向通過的電流有效值Ie 和它的額定通態(tài)平均電流IT之間的數(shù)量關(guān)系為：TeII57. 1維持電流維持電流I IH H 10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）五、晶閘管的型號(hào)及其含義五、晶閘管的型號(hào)及其含義國(guó)產(chǎn)晶閘管的型號(hào)一般表示為國(guó)產(chǎn)晶閘管的型號(hào)一般表示為3 C T /元件的額定通態(tài)平均電流元件的額定通態(tài)平均電流可控整流元件元件的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓元件的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓N型硅材料三個(gè)電極10

8、.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）六、如何判別管子的好壞六、如何判別管子的好壞一只良好的晶閘管，其陽極A與陰極K之間應(yīng)為高阻值；GK間的逆向電阻比順向電阻越大，表示晶閘管性能越好。10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）10.1.210.1.2 其他電力半導(dǎo)體器件其他電力半導(dǎo)體器件1.1.雙向晶閘管雙向晶閘管10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）10.1.1 10.1.1 晶閘管（晶閘管（SCRSCR）1. G1. G極可控制元件導(dǎo)通與關(guān)斷極可控制元件導(dǎo)通與關(guān)斷（不同極性脈沖信號(hào)）（不同極性脈沖信號(hào)）2.2.發(fā)電流發(fā)電流(20mA)(2

9、0mA)比普通晶閘管比普通晶閘管大大(30uA(30uA）3.3.動(dòng)態(tài)特性好（關(guān)斷動(dòng)態(tài)特性好（關(guān)斷1us1us）而）而晶閘管需（晶閘管需（5-30us5-30us）4.4.應(yīng)用直流調(diào)壓和開關(guān)電路應(yīng)用直流調(diào)壓和開關(guān)電路。2 2、可關(guān)斷晶閘管、可關(guān)斷晶閘管10.2 10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路一、帶電阻性負(fù)載的可控整流電路一、帶電阻性負(fù)載的可控整流電路為控制角（0 0 ）：晶閘管元件承受正向電壓起始點(diǎn)到觸發(fā)脈沖的作用點(diǎn)之間的電角度。為導(dǎo)通角（00）：晶閘管在一周期時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通的電角度。+ = + = 改變的大小就可以改

10、變負(fù)載上電壓波形，也就改變了負(fù)載電壓的大小。10.2 10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路移相：移相：改變改變的大小稱為移相。通過移相控的大小稱為移相。通過移相控制即可使輸出電壓制即可使輸出電壓Ud的平均值發(fā)生變化。的平均值發(fā)生變化。移相范圍：移相范圍：改變改變使輸出電壓平均值從最使輸出電壓平均值從最小到最大的范圍。小到最大的范圍。10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路晶閘管承受的最大正向與反向電壓為22U輸出電壓的平均值: 2145022122 cosU.ttdsinUUd 負(fù)載電流的平均值:214502 cosRU.RUIdd 二、帶電感性負(fù)載的可控整流

11、電路二、帶電感性負(fù)載的可控整流電路10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路結(jié)論：1、晶閘管的導(dǎo)通角將大于-；2、負(fù)載電感越大，導(dǎo)通角越大，輸出電壓和輸出電流的平均值越小。q當(dāng)電源電壓變負(fù)時(shí)，V導(dǎo)通，負(fù)載上由電感維持的電流流經(jīng)二極管，此二極管稱為續(xù)流二極管。三、續(xù)流二極管的作用三、續(xù)流二極管的作用10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路作用：作用：提高大電感負(fù)載時(shí)的整流輸出平均電壓。10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路設(shè)負(fù)載電流的平均值為Id，則流過晶閘管與續(xù)流二極管的電流平均值分別為：ddVddVSIIII

12、 222 10.2.1 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路一、單相半控橋式整流電路一、單相半控橋式整流電路1 1、電阻性負(fù)載、電阻性負(fù)載輸出電壓平均值與控制角的關(guān)系為：輸出電壓平均值與控制角的關(guān)系為： 21902122 cosU.ttdsinUUd 電流平均值：電流平均值：21902 cosRU.RUIdd 晶閘管承受的最大正反向電壓為晶閘管承受的最大正反向電壓為22U10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路2 2、電感性負(fù)載、電感性負(fù)載10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整

13、流電路單相橋式可控整流電路晶閘管的導(dǎo)通為晶閘管的導(dǎo)通為 ，則每周期續(xù)流二極，則每周期續(xù)流二極管導(dǎo)通時(shí)間為管導(dǎo)通時(shí)間為22 10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路采用加接續(xù)流二極管的措施，有了續(xù)流二極管，當(dāng)電源電壓降到零時(shí)，負(fù)載電流流經(jīng)續(xù)流二極管，晶閘管因電流為零而失斷，不會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。晶閘管的平均電流為：流過續(xù)流二極管的平均電流為：dI2dI10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路晶閘管串聯(lián)的半控橋式整流電路晶閘管串聯(lián)的半控橋式整流電路流過流過V1，V2的電流：的電流

14、：ddVII2210.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路只用一只晶閘管的單相橋式整流電路只用一只晶閘管的單相橋式整流電路: 優(yōu)點(diǎn)：晶閘管用得少，優(yōu)點(diǎn)：晶閘管用得少，控制線路簡(jiǎn)單，晶閘控制線路簡(jiǎn)單，晶閘管不承受反向電壓。管不承受反向電壓。 缺點(diǎn)：裝置尺寸加大，缺點(diǎn)：裝置尺寸加大，損耗較大，必須選用損耗較大，必須選用維持電流較大的昌閘維持電流較大的昌閘管，否則容易失控。管，否則容易失控。10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路3、反電勢(shì)負(fù)載、反電勢(shì)負(fù)載只有當(dāng)電源電壓的瞬時(shí)值大于反電勢(shì)，同時(shí)又有觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管才能導(dǎo)通。負(fù)載兩端的電壓平均值比

15、電阻性負(fù)載時(shí)高。當(dāng)整流輸出直接加于反電勢(shì)負(fù)載時(shí)，輸出平均電流為：REUIdd10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路例例1：電爐的電阻電爐的電阻 ，為調(diào)節(jié)加熱溫，為調(diào)節(jié)加熱溫度，用晶閘管組成單相半控橋式可控整流電度，用晶閘管組成單相半控橋式可控整流電路控制，接在電壓路控制，接在電壓 V V的交的交流電源上，試求：流電源上，試求： 繪出可控整流電路圖；繪出可控整流電路圖；當(dāng)控制角當(dāng)控制角 時(shí)，求加在電爐上的電壓時(shí)，求加在電爐上的電壓平均值平均值U Ud d及通過電爐的電流平均值及通過電爐的電流平均值I Id d ；繪出繪出 的波形。的波形。 15 Rtsinu 220

16、22 60 12VSdduiuu、10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路A.RUIV.V)cos(.)t(tdsinUUddd9915514851482312209022232 10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路二、單相全控橋式整流電路二、單相全控橋式整流電路10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路輸出電壓平均值為： 209022222 cosU.ttdsinUUd晶閘

17、管承受的最大正反向電壓為22U控制角移相范圍為：全控橋每半周期要求觸發(fā)兩只晶閘管。010.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路欲裝一臺(tái)白熾燈泡調(diào)光電路，需要可調(diào)的直流電源，調(diào)節(jié)范圍：電壓 ，電流 。現(xiàn)采用單相半控橋式整流電路，試求最大交流電壓和電流的有效值，并選擇整流元件。VVU18000 AAI1000 例例-1-1解：輸出電壓的平均值為：21902 cosU.Ud 所以當(dāng)晶閘管導(dǎo)通角為（控制角=0）時(shí)，輸出電壓最大，則交流電壓有效值為：V./.UU200901809002 10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路所以取交流電壓為220V

18、，則交流電流有效值為A.RUIL212101802202 晶閘管承受的最高正向、反向電壓和二極管所承受的最高反向電壓相等，即AIIIV.UUUVVSRMFM521310220411202 平均電流平均電流流過晶閘管和二極管的流過晶閘管和二極管的10.2.2 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路為了保證晶閘管在出現(xiàn)瞬時(shí)過電壓時(shí)不致?lián)p壞，根據(jù)下式選取晶閘管的RRMDRMUU和和VUUVUURMRRMFMDRM6003102260031022 所以晶閘管選用3CT10/600，二極管選用2CZ10/300。10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路10.3.1 10.3.

19、1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路一、電阻性負(fù)載一、電阻性負(fù)載 自然換相點(diǎn)：自然換相點(diǎn)：相相鄰相電壓波形的鄰相電壓波形的交點(diǎn)；三相可控交點(diǎn)；三相可控整流電路的控制整流電路的控制角角從自然換相點(diǎn)從自然換相點(diǎn)算起。算起。10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路晶閘管承受的最大正向電壓為 ，可能承受的最大反向電壓為pU22ppUU22632 10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路當(dāng) 時(shí)（觸發(fā)脈沖在自然換相點(diǎn)加入）0 PPdU.ttdsinUU265621712321 當(dāng)三只晶閘管共陰極連接時(shí)，哪一相電壓最高，則來觸發(fā)脈沖時(shí)，與那一相

20、相連接的晶閘管就導(dǎo)通，這只管子導(dǎo)通后將使其他管子承受反壓而處于阻斷狀態(tài)。負(fù)載上電壓平均值為：10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路60當(dāng) 時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)三相輪流導(dǎo)通,負(fù)載上得到脈動(dòng)直流電壓,其波形是連續(xù)的；每只晶閘管的導(dǎo)通角為1200負(fù)載上電壓的平均值為： cosU.ttdsinUUPPd265621712321 10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路當(dāng) 時(shí)656如圖為 時(shí)的輸出電壓波形圖。三相輪流導(dǎo)通，負(fù)載上電壓波形是斷續(xù)的。2輸出電壓的平均值為： 330117123210262 cosU.ttdsinUUPPd10.3.1 10

21、.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路 結(jié)論： 帶電阻性負(fù)載情況下，當(dāng) 在 內(nèi)移相時(shí)，輸出平均電壓由最大值 下降到零，輸出電流的平均值為 ，流過每只晶閘管元件的電流平均值為 。650pU217. 1RUIdd3dI10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路一、電感性負(fù)載一、電感性負(fù)載 這時(shí)每只晶閘管導(dǎo)通角為 ，輸出電壓的平均值為：32 cosU.ttdsinUUPPd265621712321 10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路 當(dāng) 時(shí)， 這時(shí)，電壓 波形正，負(fù)面積相等，即 。故三相半流整流電路帶電感負(fù)時(shí)要求觸發(fā)脈沖的移相范

22、圍是 。20dUdu0dU2010.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路 加接續(xù)流二極管，電流波形將接近于一條平行于橫軸的直線。10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路只用三只晶閘管元件優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，易控制。缺點(diǎn)：1各晶閘管元件承受的反向電壓高；2變壓器的利用率低3直流分量引起零線電流大，并在鐵心飽和，引起附加損耗和發(fā)熱。10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路把三只晶閘管的陽極接在一起，叫作共陽極組整流電路。10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路負(fù)載上的輸出電

23、壓等于共陰極組和共陽極組的輸出電壓之和。10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路將變壓器的兩組次級(jí)繞組共用一個(gè)繞組，就是三相橋式全控整流電路。10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路)30(cos34. 22pdUU一般與電動(dòng)機(jī)連接時(shí)總是串聯(lián)一定的電感，以減小電流的脈動(dòng)和保證電流連續(xù)，這時(shí)負(fù)載的性質(zhì)可以看作是電感性的。10.4 10.4 逆變器逆變器整流：把交流電變成可調(diào)的直流電供給負(fù)載。逆變：種用晶閘管電路把直流電變成交流電，這種對(duì)應(yīng)于整流的逆向過程。逆變可分為有源逆變有源逆變和無源逆變無源逆變。在許多場(chǎng)合，同一套晶閘管的電路既可實(shí)現(xiàn)整

24、流，又可實(shí)現(xiàn)逆變，這種裝置稱為變流器。10.4.1 10.4.1 有源逆變器有源逆變器10.4 10.4 逆變器逆變器整流：電能由交流側(cè)傳送到直流側(cè)逆變：電能由直流側(cè)傳送到交流側(cè)10.4.1 10.4.1 有源逆變器有源逆變器20整流狀態(tài)整流輸出電壓為：EUUudtdiLRIEUdtdiLRIEuddddddddd 10.4.1 10.4.1 有源逆變器有源逆變器逆變狀態(tài)（ ）要使電路工作于逆變狀態(tài)，必須使 及 的極性與整流狀態(tài)相反，并且要求 。只有滿足這個(gè)條件才能將直流側(cè)電能反送到交流電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有源逆變。dUE 20dUdUE10.4.1 10.4.1 有源逆變器有源逆變器逆變角逆變角：它與控

25、制角它與控制角的關(guān)系是：的關(guān)系是：對(duì)三相半波逆變電路，有：對(duì)三相半波逆變電路，有：當(dāng)當(dāng)0 0時(shí)，時(shí)， 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，一般一般 時(shí)逆變電路工作可靠。所以時(shí)逆變電路工作可靠。所以逆變角的變化范圍：逆變角的變化范圍：2 cosU.Upd2171 maxddUU 0 dU26 6 min10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器10.4 10.4 逆變器逆變器無源逆變電路的工作原理無源逆變電路的工作原理10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器2 2、單相晶閘管橋式逆變器、單相晶閘管橋式逆變器10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器單無源逆變電路的電壓控制單無源逆變電路的電壓控制交

26、流變頻調(diào)速，要求保持交流變頻調(diào)速，要求保持U/fU/f不變。即在改不變。即在改變頻率時(shí)必須改變端電壓的大小因此，要變頻率時(shí)必須改變端電壓的大小因此，要求逆變器必須進(jìn)行電壓控制。求逆變器必須進(jìn)行電壓控制。其控制方法有：其控制方法有：在逆變器內(nèi)部的電壓控制：在逆變器內(nèi)部的電壓控制：脈寬控制脈寬控制和和脈脈沖寬度調(diào)制（沖寬度調(diào)制（PWMPWM）。）?？刂颇孀兤鞯妮斎胫绷麟妷嚎刂颇孀兤鞯妮斎胫绷麟妷?0.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器1 1、控制逆變器的輸入直流電壓、控制逆變器的輸入直流電壓1電源為交流可控整流電路可調(diào)的直流輸入到逆變器，從而控制逆變器的輸出交流電壓。這在交直交變頻器中常用

27、。2若為直流電源，則可利用直流變成交流，控制逆變器來改變直流輸入電壓的大小。缺點(diǎn)：逆變器輸出交流電壓波形的諧波成分隨著輸出電壓的減少而增加。10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器2 2、在逆變器內(nèi)部的電壓控制、在逆變器內(nèi)部的電壓控制脈寬控制：脈寬控制：不改變逆變器輸入直流電壓的大小，而通過改變逆變器中晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間以控制輸出脈沖的寬度來改變逆變器輸出電壓。10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器脈沖寬度調(diào)制（脈沖寬度調(diào)制（PWMPWM）：逆變器輸出電）：逆變器輸出電壓的幅值是通過改變脈沖總的導(dǎo)通時(shí)間與壓的幅值是通過改變脈沖總的導(dǎo)通時(shí)間與總的關(guān)斷時(shí)間的比率來控制的，有兩種方總

28、的關(guān)斷時(shí)間的比率來控制的，有兩種方法：一是維持恒定的脈沖寬度而改變每一法：一是維持恒定的脈沖寬度而改變每一半周期內(nèi)的脈沖數(shù)；二是改變脈寬，而維半周期內(nèi)的脈沖數(shù)；二是改變脈寬，而維持每半周期內(nèi)的脈沖數(shù)不變。持每半周期內(nèi)的脈沖數(shù)不變。10.4.2 10.4.2 無源逆變器無源逆變器10.5 10.5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路向晶閘管供給觸發(fā)脈沖的電路叫觸發(fā)電路，常用的有：?jiǎn)谓Y(jié)晶體管觸發(fā)電路，是最早應(yīng)用的，基本的常用的一種。（輸出脈沖不夠?qū)挘┬∪萘烤чl管觸發(fā)電路，其輸出脈沖用于觸發(fā)大功率晶閘管。（用元件比較多）晶體管觸發(fā)電路。（應(yīng)用很廣）10.5.1 10.5.1 晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求晶閘

29、管對(duì)觸發(fā)電路的要求為了保證晶閘管的可靠觸發(fā)為了保證晶閘管的可靠觸發(fā), ,晶閘管對(duì)晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求有觸發(fā)電路的要求有: :觸發(fā)電路應(yīng)能供給足夠大的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流有一定的脈沖寬度，觸發(fā)脈沖的寬度必須在10s以上（最好有20s 50s）10.5.1 10.5.1 晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求不觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電不觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電路的輸出電壓應(yīng)該小路的輸出電壓應(yīng)該小于于0.15V0.15V0.20V0.20V觸發(fā)脈沖的前沿要觸發(fā)脈沖的前沿要陡，前沿最好在陡，前沿最好在10s10s以下以下在晶閘管整流等移相控制的觸發(fā)電路在晶閘管整流等移相控制的觸發(fā)電路中，觸發(fā)脈沖應(yīng)該和主電路同步，脈

30、沖中，觸發(fā)脈沖應(yīng)該和主電路同步，脈沖發(fā)出的時(shí)間應(yīng)該能夠平穩(wěn)地前后移動(dòng)發(fā)出的時(shí)間應(yīng)該能夠平穩(wěn)地前后移動(dòng)（移相），移相的范圍要足夠?qū)?。（移相），移相的范圍要足夠?qū)挕?0.5.1 10.5.1 晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求10.5.2 10.5.2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和特性（雙基極二極管）特性（雙基極二極管） b1b1第一基極第一基極 b2b2第二基極第二基極 ee發(fā)射極發(fā)射極211bbbrrr bbbbbbbAUUrrrU 211 稱為單結(jié)晶體管的分壓系數(shù)分壓系數(shù)（或分壓比。（一般在0.30.9之間），由結(jié)構(gòu)決定。10.5.2 10.5.2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路如果兩個(gè)基極間加入一定電壓Ubb(b1接負(fù)，b2接正），則A點(diǎn)電壓為：10.5.2 10.5.2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路UeUUeUA A時(shí)：時(shí)：PNPN結(jié)承受反結(jié)承受反向電壓，故發(fā)射極只有極向電壓，故發(fā)射極只有極小的反向電流，這時(shí)，小的反向電流，這時(shí)，rb2rb2呈現(xiàn)很大的阻值。呈現(xiàn)很大的阻值。Ue=