第8章电力电子学基础 学习要求： 掌握电力半导体器件的基本工作原理、特性和主要参数的含义； 掌握几种单相和三相基本可控整流电路的工作原理及特点； 熟悉逆变器的基本工作原理、用途和控制； 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。 前言 集成电路→微（弱）电子学 半导体器件 电力半导体器件→电力（强）电子学 电力电子学的任务： 利用电力半导体器件和线路来实现电功率的变换和控制。 电力半导体器件 弱电 强电
不可控器件 电力半导体器件根据其导通和管断的 可控性可分为 电力半导体器件半控型器件 全控型器件 由电力半导体器件和相应电路所组成的电力变换电路按功能可以分为： 可整整流电路一将固定频、电压的交流电变为固定或可词的直流电 交流调压电路一将固定领率、电压的交流电变为可调电压的交流电： 逆变电路一把直流电变为顷率固定成可满的交流电： 变频电路一把固定频率的交流电变为频率可调的交流电 斩波电路把固定的直流电压变为可调直流电压： 电子开关一功率半导体工作在开关状态，可以代替继电器、接触器用于频繁开合操作的场合
81半导体器件 、不可控型开关器件 大功率二极管属于不可控开关器份 二、半控型开关器件 品闸管(Silicon Controlled Rectifier简称SCR)是在60年代发展起来的一种新型电力半导体器件，品 闸管的出现起到了弱电控制与强电输出之间的桥梁作用
优点： ()功率放大倍数可以达到几十万倍，即用很小的功率（电 (3)粗耗小、效率高，品何管本身的压降很小（仅1V左 流的几十毫安一百多燕安，电压约24V可以控制较大的功 (电流自几十安几千安，电压自几百伏一几千伏). 右)，总效率可达7.5%，而一般机组效率仅为5%左右： (控制灵敏、反应快，品间管的导争通和我止时同都在微秒 ④体积小，重量轻
缺点： )过我能力品，在过电流、过电压情况下很容易超怀，要保证 其可靠工作，在控制电路中要采取保护招施，在选用时，其电压、电 流应适当留有余量： 周国码电设网电压被形琦变，高次脂被分量特加，干找 容母丹生力黄。易受冲古电压的影响，当外界干我牧时。 利控电路比较复杂，对排格人员的技术水平要求高。 在实践中，应该充分发挥晶闸管有利的一面，同时采取必要措范消除其不利的一面。目前，采用品管作为整流放大元件组成的品间 管控制系统，获得越来越广泛的应用
1.品阔管的结构和符号 铜底座 2钼片 3-铝月 +金合金】 行金硼钯片 6硅片 得栓形 版形 4层半行体(P1N1、P2、N2),3个PN 其中：A一阳极，K一极，G一控制极。 结构示意图
2.品佣管的工作原理 (2)在1-2之间：K0,由于开 实电 主电路加上交流电压-2，控制极电路接入g在1群同合上开关S,在4群间拉开开关 (4)在3-4之问，uA0,这时g0,而，所以，品闸管联通弘， (5)当FW时，g0,但mA瓜>0，，即品闸管7处毛酒状态： (6)当5时，4K0,g-0,而d0,即晶间管关断，品阁管处于阻断状态
综上所述可得出以下结论 及利代老技极不行板不化极E有电任香是发有电压香尚不9手超明品南压 (2)品阁管的阳极和控制极同时正向电压时品何管才能导通，这是品侗管导通必须同时具备的两个条件 (③)在品同管导通之后，其控制极就失去控制作用，欲使品间管恢复阳断软态，必须把阳极正向电压降低到一定 值（或断开，或反向）
3品闸管的伏安特性 品何管阳极对阴极的电压和流过品偏管的电流之间的关系称为品闸管的伏安特性。 14 ,导通状态 W 4>I2>lt30 关低状态 UasM AU (Usn) 外
正向阻断状态：当Wg一0,4Ar0) 的管压降很小。 导通状态 )流过，处于止状志 反向(aAKC0 4>1a>lu>0 卡态，URSM称为反向不重复蜂值 型s0 了关状志