中级维修电工晶闸管变流技术.ppt

１、晶闸管的结构　　　　　　　　　 晶闸管由四层硅半导体（P1 、N1、 P2、N2)组成，由此形成三个ＰＮ结，并分别从P1N2及P2端引出三个电极，即阳极Ａ、阴极Ｋ、门极Ｇ，如图所示。 阳极伏安特性 若要使晶闸管关断，可以在阳极Ａ所施加的正向电压；或者向阳极施加反压；或者设法使流过晶闸管的电流降低到接近于维持电流以下。 由于通过门极可以控制晶闸管的开通；而通过门极不能控制晶闸管的关断，晶闸管才被称为半控型器件。 二、导通与关断条件 1.导通实验 3、导通与关断条件 *导通条件：阳极电压与门极电压同时为正向电压；阳极电流大于维持电流 *关断条件：阳极电压为反向电压；增大负载电阻使阳极电流小于维持电流 现场操作：晶闸管关断条件实验电路运行与测量 电路运行： 合上门极开关，晶闸管导通，灯泡发亮； 断开门极开关，再合上阳极开关，灯泡熄灭。 一、单相半波整流电路 1、电阻性负载 (Resistive Load） 在u2的正半周内晶闸管加上正向阳极电压，但在α期间，由于未加触发脉冲，所以晶闸管无法导通，负载Rd中没有电流流过，负载两端电压ud=0，晶闸管VT承受全部u2电压。 当ωt=α时，晶闸管门极加上触发脉冲ug，VT立即导通，电源电压u2全部加在Rd上（忽略晶闸管电压降）。当管子导通到ωt=π时，u2降至零，晶闸管因流过它的电流随着下降到零、小于管子的维持电流而关断，此时id、ud又为零。 2、电感性负载(Inductance Load) 由于电路中存在电感,流过电感Ld中的电流变化时,要产生自感电动势,它起阻碍电流变化的作用。当电流增大时，电动势阻碍电流增大，其方向与电流方向相反； 当输入交流电压为负半周时，VT2导通，VT1在电源电压过零时已关断。 电流由电源（+）经VT2、Rd流向电源（-），一个周期内负载上得到两个半波电压。 输出直流电压是单相半波可控整流时的2倍。 在电阻负载时晶闸管可能承受的最大正向电压为U2，而最大反向电压为2U2，这一点在选择晶闸管时必须注意。 Ud=0.9 U2(1+cosα)/2 Id= Ud /Rd Kf=I/Id=1.11 2、电感性负载(Inductance Load) 由于电感的储能作用，负载电流连续，每个晶闸管导通180?，电流波形不随控制角α变化。 例如，α=90?触发VT1，VT1可一直导通到电源负半周的峰值，即触发VT2时为止，此时VT2承受的最大正向电压亦为2√２U2。 三、单相桥式整流电路１、单相半控桥式电路 当电源电压处于正半周时，VT1管阳极电位高，触发VT1管导通，电流经VT1-Rd-VD2路径流通，此时VT2、VD1均承受反压，正半周结束时VT1关断；  当电源电压处于负半周时，触发VT2管，电流经路径VT2- Rd -VD1流通，负载电压波形与全波一致。 IdT=180°-α/360°Id IdD=2α/360°Id  ２、单相全控桥式电路 ①电感性负载(Inductance Load) 当电源电压为正半周，控制角α时同时触发晶闸管VT1、VT4导通，电源电压加于负载上，当电源电压过零变负时，由于Ld上反电动势的作用，通过VT1、VT4维持电流继续流通。直至下半周同一控制角α所对应的时刻，触发VT2、VT3管导通，VT1、VT4因承受反压而关断，负载电流改由VT2、VT3回路供给。控制角α在0°～90°内变化时，负载电压从0.9 U2下降到零,每个晶闸管轮流导通180°。整流桥路输入的交流电流为正负对称的矩形波形且与U2波形有α的相移。  ②反电动势负载 （Back EMF load） 充电蓄电池、直流电动机等负载本身具有一定的直流电动势，对可控整流电路来说，是一种反电动势性质的负载。只有整流电压Ud的瞬时值大于负载电动势E时，整流桥路中的晶闸管才能承受正压而触发导通，整流桥路才有电流id输出。  四、设计并安装可控调压电路 1、设计并绘制电路图 利用熔断器、整流桥、白炽灯、电位器、电解电容、开关，设计单相桥式可控调压电路，要求电路图设计正确合理，思路清晰。 2、筛选检查元件 利用万用表测试晶闸管的好坏；测试二极管的正向电阻；测试电位器电阻；测试电解电容充放电；测试面包板的端子连接情况以及灯具的好坏，一切工作就绪准备接线。  3、安装接线 按电路图合理布局，固定元器件的位置，开始在面包板上接线，要求接线合理美观，防止极性元件接错或发生接触不良。 4、通电实验按钮 通电调试使电路触发，调电位器看灯泡亮度，通电调试要求一次成功。 评分记录表来核定成绩  提供元器件: 绝缘导线、晶闸管、二极管、电解电容、