第 25、26 课时
课题：
相控电路的驱动控制
教学目的和要求:
掌握单结晶体管触发器及触发脉冲与主电路电压的同步。
重点与难点:
掌握单结晶体管触发器及触发脉冲与主电路电压的同步。
教学方法:
借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学
预复习任务:
复习三相桥整流电路的工作原理，预习本节课程。
问题导入：
相控电路：晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。采用晶闸管相控方式时的交流电力变换电路和交交变频电路。
相控电路的驱动控制
为保证相控电路正常工作，应保证按触发角a的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
对于触发电路通常有如下要求：
? 触发电路输出的脉冲必须具有足够的功率 ? 触发脉冲必须与晶闸管的主电压保持同步 ? 触发脉冲能满足主电路移相范围的要求 ? 触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡
一、单结晶体管触发电路
单结晶体管又称为双基极二极管，它的结构如图所示。在一片高电阻率的N型硅片一侧的两端各引出一个电极，分别称为第一基极B1和第二基极B2。而在硅片另一侧较靠近B2处制作一个PN结，在P型硅片上引出一个电极，称为发射极E。两个基极之间的电阻为RBB，一般在2~15k欧之间，RBB一般可分为两段，RBB = RB1+ RB2，RB1是第一基极B1至PN结的电阻；RB2是第一基极B2至PN结的电阻。双基极二极管的符号见图的右侧。
33
单结晶体管自激振荡电路：
1. 电源接通：E通过Re对Ce充电，时间常数为ReCe 2. Ue增大，达到 UP ，单结晶体管导通，Ce通过R1放电 3. Ue减少达到Uv，单结晶体管截止，ｕR1下降，接近于零 4. 重复充放电过程
分析具有同步环节的单结晶体管触发电路。
二、同步信号为锯齿波的触发电路
输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。
三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。 1 脉冲形成环节
V4、V5 —脉冲形成 V7、V8 — 脉冲放大 控制电压uco加在V4基极上 脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V8集电极电路中。 2 锯齿波的形成和脉冲移相环节
锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等。 3 同步环节
同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。 锯齿波是由开关V2管来控制的。
V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流电压决定。
V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同步电压由正变负的过零点。 V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时间常数R1C1。 4 双窄脉冲形成环节
内双脉冲电路
34
V5、V6构成“或”门
当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。
只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出。 第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角? 产生。
隔60?的第二个脉冲是由滞后60?相位的后一相触发单元产生（通过V6）。
三相桥式全控整流电路的情况(自学)
三、集成触发器
可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。
晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路。
KJ004与分立元件的触发电路相似,分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。
完整的三相全控桥触发电路：KJ004集成块和1个KJ041集成块，可形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大即可。 模拟与数字触发电路：
以上触发电路为模拟的，优点：结构简单、可靠；缺点：易受电网电压影响，触发脉冲不对称度较高，可达3?~4?，精度低。
数字触发电路：脉冲对称度很好，如基于8位单片机的数字触发器精度可达0.7?~1.5?。
三、触发电路的定相
触发电路的定相——应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。
措施：
同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致。 触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。 小结
1、可控整流电路，重点掌握：电力电子电路作为分段线性电路进行分析的基本思想、单相全控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响； 2、电容滤波的不可控整流电路的工作情况； 3、与整流电路相关的一些问题，包括：
(1)变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、重叠角等概念，并掌握相关的计算，熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响。
(2)整流电路的谐波和功率因数分析，重点掌握谐波的概念、各种整流电路产生谐波情况的定性分析，功率因数分析的特点、各种整流电路的功率因数分析。
4、大功率可控整流电路的接线形式及特点，熟悉双反星形可控整流电路的工作情况，建立整流电路多重化的概念。
5、 可控整流电路的有源逆变工作状态，重点掌握产生有源逆变的条件、三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算、逆变失败及最小逆变角的限制等。
6、晶闸管直流电动机系统的工作情况，重点掌握各种状态时系统的特性，包括变流器的特性和电机的机械特性等，了解可逆电力拖动系统的工作情况，建立环流的概念。
7、用于晶闸管的触发电路。重点熟悉锯齿波移相的触发电路的原理，了解集成触发芯片及其组成的三相桥式全控整流电路的触发电路，建立同步的概念，掌握同步电压信号的选取方法 。
35
第 27、28 课时
课题：
降压斩波电路与升压斩波电路
教学目的和要求:
掌握降压斩波电路与升压斩波电路的工作原理及对应波形图。
重点与难点:
掌握降压斩波电路与升压斩波电路的工作原理及对应波形图。
教学方法:
借助PPT演示、板书等多种形式启发式教学
预复习任务:
复习《电工技术基础》等课程的相关知识，预习本节课程。
问题导入：
通过电力电子器件的开关作用，将恒定直流电压变为可调直流电压或将变化的直流电压变换为恒定的直流电压的电力电子电路，称为直流斩波电路，相应的装置称为斩波器。 一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。 斩波电路的基本原理
在斩波电路中，输入电压是固定不变的，通过调节开关的开通时间与关断时间，即调节占空比，即可控制输出电压的平均值。
改变负载端输出电压有3种调制方法： 1．脉宽调制(PWM)：开关周期Ts保持不变，改变开关管导通时间ton。 2．脉频调制：开关管导通时间ton保持不变，改变开关周期Ts。 3. 混合调制：改变开关管导通时间ton，同时也改变开关周期Ts。
直流-直流变换器有两种不同的工作模式：1、电感电流连续模式 2、电感电流断续模式。
在不同的情况下，变换器可能工作在不同的模式。因此，设计变换器和它的控制器参数时，应该考虑这两种不同的工作模式的特性。
一、降压斩波电路
tontonUO?UD?UD??UDtoff?tonT 36
相关推荐：
loading