电力电子学-晶闸管

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目录 ·第十章

第十章

电力电子学-晶闸管 及其基本电路电力半导体器件 单相可控整流电路

机 电 传 动 控 制

10.1 10.2

10.310.4

三相可控整流电路逆变器

10.510.6

晶闸管的触发电路晶闸管的串并联和保护

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 基本要求① 掌握晶闸管的基本工作原理、特性和主要参数的含义； ② 掌握几种单相和三相基本可控整流电路 的工作原理及其特点 (特别是在不同性质负载下的工作特点); ③ 熟悉逆变器的基本工作原理、用途和控制； ④ 了解晶闸管工作时对触发电路的要求 和触发电路的基本工作原理。

机 电 传 动 控 制

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 重点① 晶闸管的导通与关断条件，可控性； ② 晶闸管单相和三相基本可控整流电路 在不同性质负载下的工作特点； ③ 晶闸管额定通态平均电流的含义及 基本可控整流电路中的选择和额定电压的选择。

机 电 传 动 控 制

难点① 整流电路接电感性负载、电动势负载时的工作情况； ② 额定通态平均电流的选择； ③ 逆变器的工作原理。

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述1. 什么是电力电子技术2. 电力电子技术的发展史 3. 电力电子技术的应用

机 电 传 动 控 制

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述信息电子技术 包括：模拟电子技术、 数字电子技术， 主要用于信息处理。 电力电子技术信息 电子技术 模拟 电子技术 电子技术 电力 电子技术 数字 电子技术

机 电 传 动 控 制

应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。 电力电子技术主要用于电力变换。

目前电力电子器件均用半导体制成，故称电力半导体器件。电力电子装置的功率，可大到GW,小到数瓦甚至1W以下。

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述 电力变换四大类 ① 交流-直流 ② 直流-交流 ③ 直流-直流 ④ 交流-交流 电力——交流和直流两种

机 电 传 动 控 制

从公用电网直接得到的是交流， 从蓄电池和干电池得到的是直流。 直流 逆变 交流直流 斩波 直流 调压、 变频、 变相、交流电 力控制

进行电力变换的技术称为变流技术

整流 交流

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述 电力变换四大类 ① 交流-直流 ② 直流-交流 ③ 直流-直流 ④ 交流-交流

机 电 传 动 控 制

这四类基本变换 可以组合成许多 复合型电力变换器

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述

机 电 传

动 控 制

利用开关器件 实现电力变换

① AC/DC基本整流电路

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述

机 电 传 动 控 制

利用开关器件 实现电力变换

② DC/AC基本逆变电路

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述

机 电 传 动 控 制

利用开关器件 实现电力变换

③ DC/DC直流降压电路

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述

机 电 传 动 控 制

利用开关器件 实现电力变换

④ AC/AC直接变频、变压电路

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路 1.什么是电力电子技术 概述电力电子学 描述电力电子学的倒三角形 60年代出现， 电子学 电力学 1974年，美国的W. Newell 电力 用倒三角形对电力电子学 电子学 进行了描述，被全世界普遍接受。连续、离散

机 电 传 动 控 制

电力电子技术 可看成“弱电控制强电”的技术， 是“弱电和强电的接口”, 控制理论是实现该接口的强有力纽带。

控制 理论

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

2.电力电子技术的发展史

机 电 传 动 控 制

电力电子技术的发展分为四个阶段 史前期(1957年以前) 使用水银整流器(汞整流器),其性能和晶闸管类似。 晶闸管时代(1958~70年代)

晶闸管，又称晶体闸流管或可控硅整流器(SCR),通过门极控制开通，但不能控制关断， 属于半控型器件。

目前由于其能承受的电压电流容量仍是器件中最高的，而且工作可靠，所以许多大容量场合仍大量使用SCR。

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

2.电力电子技术的发展史

机 电 传 动 控 制

全控型器件时代(70年代后期)

以下列几种为代表： 可关断晶闸管(GTO)、 电力双极型晶体管(BJT) 、 电力场效应管(MOSFET)。 这些器件可以通过门极(或栅极、基极) 控制开通和关断，属于全控型器件。 复合器件时代(80年代后期) 以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)为代表。 发展：功率模块、功率集成电路、智能功率模块等。

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路

概述

3.电力电子技术的应用

机 电 传 动 控 制

电力电子装置提供给负载的 是各种不同的直流电源、 恒频交流电源和变频交流电源， 它对节省电能有重要意义， 因此电力电子技术研究的 就是电源技术， 也被称为是节能技术。

一般工业 交通运输 电力系统 电子装置电源 家用电器

其他

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第十章 电力电子学-晶闸管及其基本电路

在一般工业中的应用

机 电 传 动 控 制

轧钢机

电解铝 数控机床 冶金工业