电力电子技术调光灯控制电路

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电力电子技术课后答案4

电力电子技术课后答案4

第4章 交流电力控制电路和交交变频电路1.一调光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在α=O 时输出 功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角α。

解: α=O 时的输出电压最大,为Uomax=1)sin 2(101U t U =∏⎰∏ω 此时负载电流最大,为Iomax=RU R u o 1max = 因此最大输出功率为输出功率为最大输出功率的80%时,有:Pmax=Uomax Iomax=RU 21 此时,Uo=18.0U又由Uo=U1∏-∏+∏αα22sin 解得︒=54.60α同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有:Uo=15.0U又由Uo=U1∏-∏+∏αα22sin︒=90α3.交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么? 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。

而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。

在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。

此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。

由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。

4.什么是TCR?什么是TSC?它们的基本原理是什么?各有何特点?答:TCR是晶闸管控制电抗器.TSC是晶闸管投切电容器.二者的基本原理如下;TCR是利用电抗器来吸收电网中的无功功率(或提供感性的无功功率),通过对晶闸管开通角角的控制,可以连续调节流过电抗器的电流,从而调节TCR从电网中吸收的无功功率的大小. TSC则是利用晶闸管来控制用于补偿无功功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率(提供容性的无功功率).二者的特点是:TCR只能提供感性的无功功率,但无功功率的大小是连续的.实际应用中往往配以固定电容器(FC),就可以在从容性到感性的范围内连续调节无功功率.TSC提供容性的无功功率,符合大多数无功功率补偿的需要.其提供的无功功率不能连续调节但在实用中只要分组合理,就可以达到比较理想的动态补偿效果.5.单相交交变频电路和直派电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同?答:单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路的电路组成是相同的,均由两组反并联的可控整流电路组成.但两者的功能和工作方式不同.单相交交变频电路是将交流电变成不同频率的交流电,通常用于交流电动机传动,两组可控整流电路在输出交流电压一个周期里,交替工作各半个周期,从而输出交流电.而直流电动机传动用的反并联可控整流电路是将交流电变为直流电,两组可控整流路中哪丁组工作并没有像交交变频电路那样的固定交替关系,而是由电动机工作状态的需要决定.6.交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素是什么?答:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多,最高输出频率就越高。

电力电子技术-项目一单相半波整流调光灯电路

电力电子技术-项目一单相半波整流调光灯电路

任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
2.国外晶闸管的命名及型号含义 “SCR”(Semiconductor Controlled Rectifier)是晶 闸管(单向可控硅)的统称。在这个命名前提下,各 个生产商有其自己产品命名方式。 最早的MOTOROLA(摩托罗拉)半导体公司取第一 个字M代表其摩托罗拉, CR代表单向,因而组合成单 向晶闸管MCR的第一代命名,代表型号有MCR100-6、 MCR100-8、MCR22-6、MCR16M、MCR25M等。
任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
(2)反向重复峰值电压URRM。相似于UDRM,一般规定,当门极 断开,晶闸管处在额定结温时,允许重复加在管子上的反向峰值 电压为反向重复峰值电压,用URRM表示。它是由伏安特性中的反 向击穿电压URO减去一定裕量,成为晶闸管的反向不重复峰值电压 URSM,然后再乘以90%而得到的。至于反向不重复峰值电压URSM 与反向转折电压URO的差值,则由生产厂家自定。一般晶闸管若承 受反向电压,它一定是阻断的。因此参数中“阻断”两字可省去。
任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
2.晶闸管的电流定额 (1)额定电流IT(AV)。由于整流设备的输出端所接负载常用 平均电流来表示,晶闸管额定电流的标定与其他电器设备 不同,采用的是平均电流,而不是有效值,又称为通态平 均电流。所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定 的冷却条件下,晶闸管在导通角不小于170°的电阻性负载 电路中,当不超过额定结温且稳定时,所允许通过的工频 正弦半波电流的平均值。将该电流按晶闸管标准电流系列 取值,称为晶闸管的额定电流。
任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
3.门极参数 (1)门极触发电流IGT。室温下,在晶闸管的阳极、阴极 加上6V的正向阳极电压,管子由断态转为通态所必需的 最小门极电流,称为门极触发电流IGT。 (2)门极触发电压UGT。产生门极触发电流IGT所必需的 最小门极电压,称为门极触发电压UGT。

调光灯电路工作原理

调光灯电路工作原理

调光灯电路工作原理
调光灯电路工作原理:
在调光灯电路中,使用的是可调节电阻来控制灯的亮度。

当电路中启动电流时,电流通过电阻,将灯泡中的电能转化为光能发出光亮。

在传统的调光灯电路中,使用的是可变电阻器,通过旋转可变电阻器,可以改变电路中的阻值,从而改变电路中的电流大小,最终控制灯的亮度。

具体来说,调光灯电路由LED灯和可变电阻两部分组成。

当可变电阻处于最小阻值时,电流通过电路的阻值最小,灯就会发出最大亮度的光。

而当可变电阻处于最大阻值时,电流通过电路的阻值增大,灯的亮度就会减小。

通过调节可变电阻的阻值大小,可以实现对灯泡亮度的调节。

此外,在现代调光灯电路中,常使用调光器来控制灯的亮度。

调光器是一种专门用来改变电路中电流大小的设备。

通过调整调光器的输出电流,可以精确地控制灯的亮度。

调光器常采用电子元件来控制输出电流,允许用户根据需要调整灯的亮度。

总之,调光灯电路通过使用可调节电阻或调光器来改变电路中的电流大小,从而控制灯的亮度。

这样,用户可以根据需要来调节灯的亮度,达到更加舒适和节能的照明效果。

电力电子技术 项目一 调光控制电路

电力电子技术 项目一    调光控制电路

图1-2 电力二极管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 基本结构 c) 电气图形符号
1) 电力二极管的工作原理
●电力二极管的基本原理
扩散和漂移运动形成了PN结 ——PN结的单向导电性
◆正向导通:
PN结外加正向电压(A+,K-正向偏置)时,形成自P区 流入、N区流出的电流,称为正向电流IF。 此时,PN结 表现为低阻态,IF较大,导通压降在1V左右 ◆反向截止:
项目一 调光控制电路
调光电路在日常生活中应用非常广泛,常见的调光电路就是简易调光灯,
旋转调光旋钮就可以调节灯泡的亮度,其本质是改变通过灯泡的电 流大小(所加电压大小)来达到调节亮度的目的。
调光的方法有可变电阻调光法、调压器调光法、脉冲占空比调光法、晶
闸管相控调光法、PWM调光法等。本项目主要讲授晶闸管相控调 光法进行调设计。
I IF
O U TO U F U
图1.2 电力二极管的伏安特性
2)动态特性
因为结电容的存在,电力二极管在零偏置、正向偏置和
反向偏置这三个状态之间转换时,必然经历一个过渡过 程。在这些过渡过程中,PN结的一些区域需要一定时间 来调整其带电状态,因而其电压-电流特性不能用前面的 伏安特性来描述,而是随时间变化的,这就是电力二极 管的动态特性,并且往往专指反映通态和断态之间转换 过程的开关特性。这个概念虽然由电力二极管引出,但 可以推广到其他各种电力电子器件。
当PN结外加反向电压(反向偏置)时,PN结表现为高 阻态,几乎没有电流流过。
当增大反向电压会怎样?
◆反向击穿:
PN结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压 过大,反向电流将会急剧增大,进而击穿。
☞按照机理不同有雪崩击穿(一次击穿)和齐纳击穿 (二次击穿)两种形式 。

电力电子技术关于舞台灯光的控制

电力电子技术关于舞台灯光的控制

2.仿真比较
触发角为60度时,相控式交流调压电路输入电压与电流:
输出电压与电流:
谐波分析
占空比为0.5时,斩控式交流调压电路的输入电压与电流:
输出电压与电流:
谐波分析:
可以看出斩控式比相控式输入高次谐波污染小。

三、仿真验证(设计测试方案、存在的问题及解决方法)占空比为0.5时
输入电压与输入电流:
可以看出没有发生移相。

未滤波前输入电流波形:
谐波分析
可以看出有谐波污染。

加滤波后:
谐波分析
输出电压滤波前
谐波分析:
滤波后
谐波分析:
未加缓冲电路:
谐波分析:
加缓冲电路:
谐波分析:
加缓冲电路后负载与电源电压的比较:
当占空比为0.07时,输出电压为69.36V,电流为2.866A, 达到百分之10亮度要求。

当占空比为0.5时,输出电压为180.945V,电流为7.4V。

当占空比为0.99时,输出电压为219.6V,电流为9.07A,接近额定输出电压要求。

调光灯电路的工作原理

调光灯电路的工作原理

调光灯电路的工作原理首先,开关电源是将交流电源(通常是220V或110V的电压)转换为稳定的直流电源。

开关电源通常由变压器、整流电路和滤波电路组成。

变压器将输入的交流电压调整为适当的电压,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

最后,滤波电路去除直流电中的波纹,使得输出的电流更加稳定。

接下来,调光器是控制灯光亮度的关键部件。

调光器可以根据用户的需求,通过改变电路中的电压或电流来控制灯光的亮度。

调光器通常有三种类型:调压型、调频型和调制型。

调压型调光器是通过改变电压来控制灯光亮度的。

它可以采用双脉冲调光、三脉冲调光或者电压调制调光等方式。

其中,双脉冲调光是通过在正半周期和负半周期之间切换,使灯泡发光时间变短,从而降低亮度。

三脉冲调光是在正半周期和负半周期之间切换三次,使得灯泡发光时间更短,从而进一步降低亮度。

电压调制调光则是通过改变电压的幅度来控制灯光亮度,一般使用脉冲宽度调制(PWM)。

调频型调光器是通过改变电路中电流的频率来控制灯光亮度的。

它可以通过改变电流的频率,控制工作时间和停止时间的比例,从而控制亮度。

常用的方法是采用脉冲频率调制(PFM)或者谐振调光。

调制型调光器则是通过改变电路中电流的幅度来控制灯光亮度的。

它通常采用调制调光技术,通过改变电流的幅度,使得灯泡的亮度发生变化。

调制调光技术有直流调光、交流调光和高频脉冲调光等方法。

最后,灯具是将电能转化为光能的装置。

灯具中通常包含一个或多个灯泡,灯泡接收控制电压或电流信号,并将其转化为光线。

灯泡的亮度与电压或电流的大小成正比,通过调光器调节电压或电流的大小,从而改变灯光的亮度。

调光灯电路的工作原理就是通过改变电路中电流或电压的大小,控制灯光的亮度。

调光器可以根据用户需求,通过改变电路中的电压或电流来控制灯光的亮度。

这样可以满足不同场合的需求,提供灯光的亮度调节功能,使得灯光的使用更加灵活和舒适。

调光台灯控制电路

调光台灯控制电路

调光台灯控制电路第一篇:调光台灯控制电路调光台灯控制电路电路工作原理:通过变压器T变压整流,经LED与VD11稳压在5V左右供给调光器。

集成电路IC构成脉冲上升沿触发,Q0~Q9端依次输出“1”电平。

当按钮SB接通时,IC相当于输入一正向脉冲,若设此时输出端Q4为“1”电平(其余均为“0”电平),则“1”电平通过二极管、R6向电容C2充电,通过单结晶体管VT触发双向晶闸管VS,使灯泡得电。

若要调整电灯亮度,可在按动一下按钮SB,此时输出端Q5为“1”电平(其余为“0”电平),此“1”电平通过二极管、R7又向电容C2充电,由于R7之值小于R6之值,充电电流较Q4为“1”电平时大些,C2充电快些,双向可控硅VS的触发脉冲前移,VS导通角度增大,使得灯泡上电压值也大些,则灯泡更亮。

根据所设电阻,控制电容C2的充电电流,可达到改变双向可控硅的导通角之目的。

在按钮SB的控制下(即输入脉冲)灯泡连续调光。

当IC输出端Q0~Q9依次为“1”电平时,灯泡连续由暗变亮。

此连续变化可周而复始的进行。

原理图:元器件的选择:集成电路IC:CD4017 二极管VD1~VD10:IN4001 单结晶体管VT:BT32、BT33、分压比η≈0.7 双向可控硅VS:1A、400V 电源变压器:220V/9V,容量≥2W 发光二级管:红色LED,正向压降2V 稳压管VD11:稳压值在3~4V之间开关:小型2个电阻R1~R13:330K、13K、12K、11K、9.1K、7.5K、6.2K、4.7K、3.6K、2.4K、1K、100Ω、300Ω电容:C1-22μ、C2-0.47μ 灯泡:1个桥堆:1个第二篇:调光台灯浅谈调光台灯的工作原理与检测杨少沛(郑州交通职业学院,郑州 450062)摘要:调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。

优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅,还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。

对于调光台灯而言,灯泡是发光的主要设备,而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置,它的任务是对晶闸管的导通角进行控制,从而达到调节灯光亮度的目的。

电力电子技术调光台灯的设计报告

电力电子技术调光台灯的设计报告

目录调光台灯的设计 (2)1. 设计目的 (2)2. 调光灯电路 (3)3. 元器件选择 (3)4. 元器件认识 (4)4.1 单向晶闸管 (4)4.1.1 单向晶闸管的工作特点: (4)4.1.2 单向晶闸管的主要参数 (4)4.1.3 单向晶闸管简易检测 (5)4.1.4触发电路 (6)5 电路仿真 (9)6 总结: (9)调光台灯的设计1. 设计目的电力电子技术是研究应用电力半导体开关器件实现电能的变换及控制的一门技术,又称为功率电子技术。

它有4种电能转换方式:AC→DC,DC→AC,AC→AC,CD→DC。

电力电子技术的创新已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域投入了大量的人力、物力和财力进行研发。

电力电子技术的作用及发展:(1) 优化电能使用。

(2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。

(3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展,将使机电设备突破工频传统,向高频化方向发展。

(4) 电力电子智能化的进展,在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,其发展有可能引起电子技术的重大改革。

2. 调光灯电路各组成部分作用如下:•整流电路——将交流电变成单方向的脉动直流电。

•触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。

•晶闸管——根据触发信号出现的时刻(即触发延迟角α的大小),实现可控导通,改变触发信号到来的时刻,就可改变灯泡两端交流电压的大小,从而控制灯泡的亮度。

3. 元器件选择表1 调光台灯电路元件明细表电容器序号分类名称型号规格数量1VD 1~VD 4整流二极管IN400742VU 单结晶体管BT3313VT晶闸管3CT15114R 1、R 3电阻器100Ω2R 2电阻器470Ω1R 4电阻器1k Ω15HL 灯泡220V 、25W 16C 0.1μF 17RP 带开关电位器100k Ω18其他实验板(万能板)、导线4. 元器件认识4.1 单向晶闸管4.1.1 单向晶闸管的工作特点:1)单向晶闸管的导通条件是阳极与阴极间加正向电压,同时在门极与阴极间也加上正向电压。

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《电力电子技术》课题一 调光灯【学习目标】:完成本课题的学习后,能够:1. 用万用表测试晶闸管和单结晶体管的好坏。

2. 掌握晶闸管工作原理。

3. 分析单相半波整流电路的工作原理。

4. 分析单结晶体管触发电路的工作原理。

5. 熟悉触发电路与主电路电压同步的基本概念。

【课题描述】:调光灯在日常生活中的应用非常广泛,其种类也很多。

图1-1(a )是常见的调光台灯。

旋动调光旋钮便可以调节灯泡的亮度。

图1-1(b )为电路原理图。

(a ) (b)图1-1 调光灯(a )调光灯 (b )调光灯电路原理图如图1—1(b)所示,调光灯电路由主电路和触发电路两部分构成,通过对主电路及触发电路的分析使学生能够理解电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。

下面具体分析与该调光旋钮 晶闸管同步变压器调光电位器触发电路主电路电路有关的知识:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等容。

【相关知识点】: 一、晶闸管的工作原理 1.晶闸管的结构晶闸管是一种大功率PNPN 四层半导体元件,具有三个PN 结,引出三个极,阳极A 、阴极K 、门极(控制极)G ,其外形及符号如图1—2所示,各管脚名称(阳极A 、阴极K 、具有控制作用的门极G )标于图中。

图1—2(b )所示为晶闸管的图形符号及文字符号。

(a)(b)图1-2 晶闸管的外形及符号(a )部分晶闸管外形 (b )电气图形符号及文字符号晶闸管的部结构和等效电路如图1-3所示(a )(b)图1-3 晶闸管的部结构及等效电路(a )部结构 (b )以三个PN 结等效2.晶闸管的工作原理为了说明晶闸管的工作原理,先做一个实验,实验电路如图1-4所示。

阳极电源E a 连小电流塑封式小电流塑封式小电流螺旋式阴极(K )阴极(K )阳极(A )阳极(A )门极(G )门极(G )接负载(白炽灯)接到晶闸管的阳极A与阴极K,组成晶闸管的主电路。

流过晶闸管阳极的电流称阳极电流I a,晶闸管阳极和阴极两端电压,称阳极电压U a。

门极电源E g连接晶闸管的门极G与阴极K,组成控制电路亦称触发电路。

流过门极的电流称门极电流I g,门极与阴极之间的电压称门极电压U g。

用灯泡来观察晶闸管的通断情况。

该实验分九个步骤进行。

图1-4 晶闸管导通关断条件实验电路第一步:按图1-4(a)接线,阳极和阴极之间加反向电压,门极和阴极之间不加电压,指示灯不亮,晶闸管不导通。

第二步:按图1-4(b)接线,阳极和阴极之间加反向电压,门极和阴极之间加反向电压,指示灯不亮,晶闸管不导通。

第三步:按图1-4(c)接线,阳极和阴极之间加反向电压,门极和阴极之间加正向电压,指示灯不亮,晶闸管不导通。

第四步:按图1-4(d)接线,阳极和阴极之间加正向电压,门极和阴极之间不加电压,指示灯不亮,晶闸管不导通。

第五步:按图1-4(e)接线,阳极和阴极之间加正向电压,门极和阴极之间加反向电压,指示灯不亮,晶闸管不导通。

第六步:按图1-4(f)接线,阳极和阴极之间加正向电压,门极和阴极之间也加正向电压,指示灯亮,晶闸管导通。

第七步:按图1-4(g)接线,去掉触发电压,指示灯亮,晶闸管仍导通。

第八步:按图1-4(h)接线,门极和阴极之间加反向电压,指示灯亮,晶闸管仍导通。

第九步:按图1-4(i)接线,去掉触发电压,将电位器阻值加大,晶闸管阳极电流减小,当电流减小到一定值时,指示灯熄灭,晶闸管关断。

实验现象与结论列于表1-1。

表1-1 晶闸管导通和关断实验(1)当晶闸管承受反向阳极电压时,无论门极是否有正向触发电压或者承受反向电压,晶闸管不导通,只有很小的的反向漏电流流过管子,这种状态称为反向阻断状态。

说明晶闸管像整流二极管一样,具有单向导电性。

(2)当晶闸管承受正向阳极电压时,门极加上反向电压或者不加电压,晶闸管不导通,这种状态称为正向阻断状态。

这是二极管所不具备的。

(3)当晶闸管承受正向阳极电压时,门极加上正向触发电压,晶闸管导通,这种状态称为正向导通状态。

这就是晶闸管闸流特性,即可控特性。

(4)晶闸管一旦导通后维持阳极电压不变,将触发电压撤除管子依然处于导通状态。

即门极对管子不再具有控制作用。

结论:1)晶闸管导通条件:阳极加正向电压、门极加适当正向电压。

2)关断条件:流过晶闸管的电流小于维持电流。

3.晶闸管的导通关断原理由晶闸管的部结构可知,它是四层(P1N1P2N2)三端(A、K、G)结构,有三个PN结,即J1、J2、J3。

因此可用三个串联的二极管等效(如图1-3)。

当阳极A和阴极K两端加正向电压时,J2处于反偏,P1N1P2N2结构处于阻断状态,只能通过很小的正向漏电流,当阳极A和阴极K两端加反向电压时,J1和J3处于反偏,P1N1P2N2结构也处于阻断状态,只能通过很小的反向漏电流,所以晶闸管具有正反向阻断特性。

晶闸管的P1N1P2N2结构又可以等效为两个互补连接的晶体管(如图1-5所示)。

晶闸管的导通关断原理可以通过等效电路来分析。

(a) (b)图1-5 晶闸管工作原理的等效电路(a)以互补三极管等效(b)晶闸管工作原理等效电路当晶闸管加上正向阳极电压,门极也加上足够的门极电压时,则有电流I G从门极流入N1P2N2管的基极,经N1P2N2管放大后的集电极电流I C2又是P1N1P2管的基极电流,再经P1N1P2管的放大,其集电极电流I C1又流人N1P2N2管的基极,如此循环,产生强烈的正反馈过程,使两个晶体管快速饱和导通,从而使晶闸管由阻断迅速地变为导通。

导通后晶闸管两端的压降一般为1.5 V左右,流过晶闸管的电流将取决于外加电源电压和主回路的阻抗。

晶闸管一旦导通后,即使I G=0,但因I C1的电流在部直接流入N1P2N2管的基极,晶闸管仍将继续保持导通状态。

若要晶闸管关断,只有降低阳极电压到零或对晶闸管加上反向阳极电压,使I C1的电流减少至N1P2N2管接近截止状态,即流过晶闸管的阳极电流小于维持电流,晶闸管方可恢复阻断状态。

二、晶闸管特性与主要参数1.晶闸管的阳极伏安特性晶闸管的阳极与阴极间电压和阳极电流之间的关系,称为阳极伏安特性。

其伏安特性曲线如图1-6所示。

图1-6 晶闸管阳极伏安特性图中第Ⅰ象限为正向特性,当I G =0时,如果在晶闸管两端所加正向电压U A 未增到正向转折电压U BO 时,晶闸管都处于正向阻断状态,只有很小的正向漏电流。

当U A 增到U BO 时,则漏电流急剧增大,晶闸管导通,正向电压降低,其特性和二极管的正向伏安特性相仿,称为正向转折或“硬开通”。

多次“硬开通”会损坏管子,晶闸管通常不允许这样工作。

一般采用对晶闸管的门极加足够大的触发电流使其导通,门极触发电流越大,正向转折电压越低。

晶闸管的反向伏安特性如图中第Ⅲ象限所示,它与整流二极管的反向伏安特性相似。

处于反向阻断状态时,只有很小的反向漏电流,当反向电压超过反向击穿电压U BO 时,反向漏电流急剧增大,造成晶闸管反向击穿而损坏。

2.晶闸管的主要参数在实际使用的过程中,我们往往要根据实际的工作条件进行管子的合理选择,以达到满意的技术经济效果。

怎样才能正确的选择管子呢?这主要包括两个方面:一方面要根据实际情况确定所需晶闸管的额定值;另一方面根据额定值确定晶闸管的型号。

晶闸管的各项额定参数在晶闸管生产后,由厂家经过严格测试而确定,作为使用者来说,只需要能够正确地选择管子就可以了。

表1-2列出了晶闸管的一些主要参数。

表1-2 晶闸管的主要参数正向转折电压反向击穿电压正向阻断反向阻断(1)晶闸管的电压定额1)断态重复峰值电压U DRM在图1-6的晶闸管的阳极伏安特性中,我们规定,当门极断开,晶闸管处在额定结温时,允许重复加在管子上的正向峰值电压为晶闸管的断态重复峰值电压,用U DRM表示。

它是由伏安特性中的正向转折电压U BO减去一定裕量,成为晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM,然后再乘以90%而得到的。

至于断态不重复峰值电压U DSM与正向转折电压U BO的差值,则由生产厂家自定。

这里需要说明的是,晶闸管正向工作时有两种工作状态:阻断状态简称断态;导通状态简称通态。

参数中提到的断态和通态一定是正向的,因此,“正向”两字可以省去。

2)反向重复峰值电压U RRM相似的,我们规定当门极断开,晶闸管处在额定结温时,允许重复加在管子上的反向峰值电压为反向重复峰值电压,用U RRM表示。

它是由伏安特性中的反向击穿电压U RO减去一定裕量,成为晶闸管的反向不重复峰值电压U RSM,然后再乘以90%而得到的。

至于反向不重复峰值电压U RSM与反向转折电压U RO的差值,则由生产厂家自定。

一般晶闸管若承受反向电压,它一定是阻断的。

因此参数中“阻断”两字可省去。

U3)额定电压Tn将U DRM和U RRM中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值。

例如:一晶闸管实测U DRM =812V,U RRM=756V,将两者较小的756V按表1-2取整得700V,该晶闸管的额定电压为700V。

在晶闸管的铭牌上,额定电压是以电压等级的形式给出的,通常标准电压等级规定为:电压在1000V以下,每100V为一级,1000V到3000V,每200V为一级,用百位数或千位和百位数表示级数。

电压等级见表1-3。

表1—3 晶闸管标准电压等级在使用过程中,环境温度的变化、散热条件以及出现的各种过电压都会对晶闸管产生影响,因此在选择管子的时候,应当使晶闸管的额定电压是实际工作时可能承受的最大电压的2~3倍,即:Tn U (2~3)TM U4)通态平均电压U T (AV )在规定环境温度、标准散热条件下,元件通以额定电流时,阳极和阴极间电压降的平均值,称通态平均电压(一般称管压降),其数值按表1-4分组。

从减小损耗和元件发热来看,应选择U T (AV )较小的管子。

实际当晶闸管流过较大的恒定直流电流时,其通态平均电压比元件出厂时定义的值(如表1-4所示)要大,约为1.5V 。

表1-4 晶闸管通态平均电压分组组别 ABCDE通态平均电压(V ) U T ≤0.4 0.4<U T ≤0.5 0.5<U T ≤0.6 0.6<U T ≤0.7 0.7<U T ≤0.8组别 FGHI通态平均电压(V ) 0.8<U T ≤0.9 0.9<U T ≤1.0 1.0<U T ≤1.1 1.1<U T ≤1.2(2)晶闸管的电流定额 1)额定电流T(AV)I由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来表示,晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同,采用的是平均电流,而不是有效值,又称为通态平均电流。

所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下,晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中,当不超过额定结温且稳定时,所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。

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