晶闸管

晶闸管 K G • 电气符号： • 结构：PNPN四层半导体结构 • 晶闸管的工作状态：正向导通、正向阻断、反向阻断 • 导通条件：在晶闸管阳极加正向电压的同时，在门极加适当的触发电压，就可使晶闸管导通。 • 关断条件：晶闸管阳极的电流小于维持电流就关断 • 如何关断晶闸管：让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向，就可使晶闸管关断。 A

4.5.1 并联谐振式逆变电路 １、电路结构: 大滤波电感 • 负载为中频电炉，实际上是一个感应线圈，图中L和R串联为其等效电路。因为负载功率因数很低，故并联补偿电容器C。　　电容C和电感L、电阻R构成并联谐振电路，所以称这种电路为并联谐振式逆变电路。　　本电路采用负载换流，即要求负载电流超前电压，因此，补偿电容应使负载过补偿，使负载电路工作在容性小失谐情况下。小电感，限制晶闸管电流上升率图4.6.1 并联谐振式逆变电路的原理图

２、工作原理： 　　　并联谐振式逆变电路属电流型，故其交流输出电流波形接近矩形波，其中包含基波和各次谐波。工作时晶闸管交替触发的频率应接近负载电路谐振频率，故负载对基波呈现高阻抗，而对谐波呈现低阻抗，谐波在负载电路上几乎不产生压降，因此，负载电压波形为正弦波。又因基波频率稍大于负载谐振频率，负载电路呈容性，io超前电压uo一定角度，达到自动换流关断晶闸管的目的。图4.6.3 并联谐振式逆变电路原理图及其工作波形

逆变电路换流的工作过程 图4.6.2 并联谐振式逆变电路换流的工作过程

t2时刻触发T2，T3，电路开始换流。由于T2，T3导通时，负载两端电压施加到T1，T4的两端，使T1，T4承受负压关断。由于每个晶闸管都串有换相电抗器LT ，故T1和T4在t2时刻不能立刻关断，T2，T3中的电流也不能立刻增大到稳定值。 • 　　在换流期间，四个晶闸管都导通，由于时间短和大电感Ld的恒流作用，电源不会短路。 • 　　当t=t4时刻，T1、T4电流减至零而关断，直流侧电流Id全部从T1、T4转移到T2、T3，换流过程结束。t4-t2=tr称为换流时间。　　T1、T4中的电流下降到零以后，还需一段时间后才能恢复正向阻断能力，因此换流结束以后，还要使T1、T4承受一段反压时间tβ才能保证可靠关断。tβ=t5－t4应大于晶闸管关断时间tq。图4.6.3 并联谐振式逆变电路原理图及其工作波形

　　　为了保证电路可靠换流，必须在输出电压u0过零前tƒ时刻触发T2、T3，称tƒ为触发引前时间。为了安全起见，必须使　　　为了保证电路可靠换流，必须在输出电压u0过零前tƒ时刻触发T2、T3，称tƒ为触发引前时间。为了安全起见，必须使式中k为大于1的安全系数，一般取为2~3。负载的功率因数角φ由负载电流与电压的相位差决定，从图3.6.3可知：　其中ω为电路的工作频率。图4.6.3 并联谐振式逆变　　　　工作波形

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