第6章可控整流电路.ppt
《第6章可控整流电路.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章可控整流电路.ppt(33页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第6章可控整流电路 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第第6章章 可控整流电路可控整流电路l了解晶闸管的基本结构、工作了解晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数原理、特性曲线和主要参数l了解单相可控整流电路的可控了解单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形原理和整流电压与电流的波形l了了解解单单结结晶晶体体管管及及触触发发电电路路的的工作原理工作原理学习要点学习要点l6.1 晶闸管l6.2 单相可控整流电路l6.3 单结晶体管触发电路l
2、6.4 晶闸管的保护第第6章章 可控整流电路可控整流电路6.1 晶闸管晶闸管由四层半导体P1、N1和P2、N2重叠构成,中间形成3个PN结J1、J2和J3。最外层的P1和N2分别引出阳极A和阴极K,中间的P2层引出控制极G。6.1.1 6.1.1 晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管的结构晶闸管具有导通和截止(阻断)两种工作方式。晶闸管具有导通和截止(阻断)两种工作方式。当当晶晶闸闸管管的的阳阳极极与与阴阴极极之之间间加加反反向向电电压压时时,由由于于PN结结J1和和J3处处于于反反向向偏偏置置,无无论论控控制制极极是是否否加加电电压压,晶晶闸闸管管均均不不会会导导通通,相相当当于于开开
3、关关处处于于断断开开状状态态,称为称为反向阻断反向阻断反向阻断反向阻断。当当晶晶闸闸管管的的阳阳极极与与阴阴极极之之间间加加正正向向电电压压,控控制制极极不不加加电电压压时时,由由于于PN结结J2处处于于反反向向偏偏置置,晶晶闸闸管管也也不不会会导导通通,也也相相当当于于开开关关处处于于断断开开状状态态,称称为为正向阻断正向阻断正向阻断正向阻断。当当晶晶闸闸管管的的阳阳极极与与阴阴极极之之间间加加正正向向电电压压,控控制制极极与与阴阴极极之之间间也也加加正正向向电电压压时时,晶晶闸闸管管可可以以导导通通,且且导导通通后后管管子子的的压压降降很很小小,只只有有1V左左右右,相相当当于于开关处于开
4、关处于闭合闭合闭合闭合状态。状态。6.1.2 6.1.2 晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理可把晶闸管等效地看成由一个可把晶闸管等效地看成由一个NPN型三极管型三极管V1和一个和一个PNP型型三极管三极管V2组合而成。阳极组合而成。阳极A是是V2的发射极,阴极的发射极,阴极K是是V1的发的发射极,射极,V1的基极与的基极与V2的集电极相连成为控制极的集电极相连成为控制极G,而而V2的基的基极与极与V1的集电极也连在一起。的集电极也连在一起。(1)控制极不加电压时IG=0,尽管这时晶闸管的阳极和阴极之间加有正向电压,由于V1没有基极电流输入,因此V1和V2中只有很小
5、的漏电流,晶闸管处于阻断状态。(2)控制极加正向电压UG,而阳极通过电阻RA也加上正向电压UA,使两个三极管的发射结均为正向偏置,集电结均为反向偏置,均处于放大状态。此时IG就是V1的基极电流IB1,经V1放大后,得到V1的集电极电流IC1,而IC1又是V2的基极电流IB2,再经V1放大,得到V2的集电极电流IC2。IC2又流入V1基极,再次放大,这样循环下去,反复放大,形成强烈的正反馈,使两个三极管迅速进入饱和状态,即晶闸管导通。导通后,其压降很小,电压UA几乎全部加到负载电阻RA上,所以晶闸管导通后的电流大小取决于外电路参数。若控制极不加正向电压,而提高阳极电压,则V1和V2中的正向漏电流
6、增大,当阳极电压达到某一限度时,正向漏电流增大到能产生正反馈的程度,也会导致晶闸管的导通。晶闸管导通后,再把开关S打开,使控制电流IG消失,但由于管子本身的正反馈自保持作用,晶闸管仍然处于导通状态。因此,控制极的作用仅是触发晶闸管导通,导通后,控制极就失去了控制作用。若要晶闸管回到阻断状态,必须使阳极电流减小到不能维持其正反馈的数值,晶闸管自行关断,此时对应的阳极电流称为维持电流,用IH表示。根据这个道理,使晶闸管由导通状态回到阻断状态,也可以将阳极与电源断开或给阳极与阴极之间加一反向电压。可见晶闸管相当于一个可控的单向导通开关,其导通必须同时具备两个条件:(1)在阳极和阴极之间加适当的正向电
7、压UAK;(2)在控制极和阴极之间加适当的正向触发电压UGK,在实际工作中,UGK常采用正向触发脉冲信号。6.1.3 6.1.3 晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性(1)正向特性。UAK0,IG=0时,晶闸管正向阻断,对应特性曲线的0A段。此时晶闸管阳极和阴极之间呈现很大的正向电阻,只有很小的正向漏电流。当UAK增加到正向转折电压UBO时,PN结J2被击穿,漏电流突然增大,从A点迅速经B点跳到C点,晶闸管转入导通状态。晶闸管正向导通以后工作在BC段,电流很大而管压降只有1V左右,此时的伏安特性和普通二极管的正向特性相似。晶闸管导通以后,如果减小阳极电流IA,则当I
8、A小于维持电流IH时,突然由导通状态变为阻断,特性曲线由B点跳到A点。应该指出,晶闸管的这种导通是正向击穿现象,很容易造成晶闸管永久性损坏,实际工作中应避免这种现象发生。另外,外加电压超过正向转折电压时,不论控制极是否加正向电压,晶闸管均会导通,控制极失去控制作用,这种现象也是不希望出现的,这是因为在可控整流电路中,应该由控制极电压来决定晶闸管何时导通,使之成为一个可控开关,所以,晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管的的的的正正正正常常常常导导导导通通通通应应应应在在在在控控控控制制制制极极极极施施施施加加加加正正正正向向向向触触触触发发发发电电电电压压压压。从图中可以发现,晶闸管的触发电流IG越大,就越
9、容易导通,正向转折电压就越低。不同规格的晶闸管所需的触发电流是不同的,一般情况下,晶闸管的正向平均电流越大,所需的触发电流也越大。(2)反向特性。晶闸管承受反向电压,即时,晶闸管只有很小的反向漏电流,此段特性与二极管反向特性很相似,晶闸管处于反向阻断状态。当反向电压超过反向击穿电压UBR时,反向电流剧增,晶闸管反向击穿。6.1.4 6.1.4 晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数(1)额定正向平均电流IF。IF是指在环境温度不大于40和标准散热及全导通的条件下,在电阻性负载的电路中,晶闸管可以连续通过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值。它也叫通态平均电流,简称正
10、向电流。在选择晶闸管时,其通态平均电流IF应为安装处实际通过的最大平均电流的1.52倍。(2)维持电流IH。在规定环境温度下,控制极断开后,维持晶闸管继续导通的最小电流称为维持电流IH,当正向电流小于IH时,晶闸管自行关断。(3)正向重复峰值电压UFRM。在晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,可以重复加在晶闸管上的正向峰值电压,用UFRM表示。通常规定UFRM为正向转折电压UBO的80。(4)反向重复峰值电压URRM。在控制极开路时,可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压,用URRM表示。通常规定URRM为反向击穿电压UBR的80。通常把UFRM和URRM中较小者作为晶闸管的额定电压。选用晶闸管时,
11、额定电压应为正常工作时峰值电压的23倍,作为允许的过电压余量。6.2 单相可控整流电路单相可控整流电路u2的正半周,触发脉冲ug到来时晶闸管导通,负载电压uo=u2。u2下降到接近于零时晶闸管关断。u2的负半周,晶闸管反向阻断。6.2.1 6.2.1 单相可控半波整流电路单相可控半波整流电路单相可控半波整流电路单相可控半波整流电路1 1、电阻性负载、电阻性负载、电阻性负载、电阻性负载输出电压的平均值:输出电流的平均值:晶闸管承受的最高正向和反向电压:2 2、电感性负载与续流二极管、电感性负载与续流二极管、电感性负载与续流二极管、电感性负载与续流二极管u2经过零值变负之后,只要eL大于u2,晶闸
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 可控 整流 电路
限制150内