《电工电子技术》第二十八讲.ppt
可控整流电路可控整流电路 晶闸管晶闸管第8章上页下页返回8.38.3功率半导体器件和功率半导体器件和功率半导体器件和功率半导体器件和变流器变流器变流器变流器*交流调压和变频电路交流调压和变频电路*直流调压电路直流调压电路PNPN8.3.1 8.3.1 8.3.1 8.3.1 晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 基本结构基本结构A阳极AK阴极G控制极GKAGK第8章上页下页返回符号符号T2T1IGEGREAP2N1P1工作原理分析：工作原理分析：P1N1N2P2AGK思考题：思考题：晶闸管和二极管、晶闸管和二极管、三极管原理的区别三极管原理的区别?N1P2N2第8章上页下页返回K+AT1P2GP1P2IAN1N2IKIGN1T2-2IG12IGAGK晶闸管导通必须同时具备两个条件晶闸管导通必须同时具备两个条件:1.1.晶闸管阳极电路加正向电压晶闸管阳极电路加正向电压;2.2.控制极电路加适当的正向电压。控制极电路加适当的正向电压。第8章上页下页结论结论返回控制极只需加触发脉冲即可。控制极只需加触发脉冲即可。晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数第8章上页下页返回正向转折电压正向转折电压 UBO反向转折电压反向转折电压 UBR正向平均电流正向平均电流 IF维持电流维持电流 IH其它功率晶体管大功率双极晶体管大功率双极晶体管GTR功率场效应管功率场效应管MOSFET绝缘门极双极晶体管绝缘门极双极晶体管IGPT功率模块：功率模块：PM、IPM.这些为全控型器件，用于控制直流通断；晶闸管为半控型器件，用于交流通断。8.3.2 8.3.2 可控整流电路可控整流电路第8章上页下页返回 变流电路有四种基本类型：变流电路有四种基本类型：整流（整流（ACACDC)DC)、逆变（、逆变（DCDCAC)AC)、直流调压、直流调压（DCDCDC)DC)、交流调压及变频（、交流调压及变频（ACACAC)AC)可控整流电路的主电路结构形式：可控整流电路的主电路结构形式：单相半波、单相桥式、三相半波、三相桥式等单相半波、单相桥式、三相半波、三相桥式等 可控整流电路的功能：可控整流电路的功能：将交流电变换成电压大小可调的直流电将交流电变换成电压大小可调的直流电2.2.单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路T1T2T4T3RL第8章上页下页返回uL+i0u2u1+G1G2G3G4+u=2Usint+整流输出电压与电流的平均值整流输出电压与电流的平均值当当=0（=180）时时晶闸管在正半周全导通晶闸管在正半周全导通 UL=0.9U2当当=180（=0）时时晶闸管关断晶闸管关断UL=0负载中整流电流的平均值为负载中整流电流的平均值为IL=ULRL=0.9U2RL1+cos2第8章上页1=12U2(1+cos)=0.9U21+cos2UL=2U2Sintdt返回下页上页下页第八章交流电压的有效值交流电压的有效值返回上页下页第八章 将一种频率（工频）的交流电变成另一种频率的将一种频率（工频）的交流电变成另一种频率的交流电。应用于交流电动机的调速、中频电源、高频交流电。应用于交流电动机的调速、中频电源、高频电源等领域。电源等领域。变频方式：变频方式：直接变频直接变频交交直直交方式交方式两种变频电源返回AC（f1）DCAC（f2）AC（f1）AC（f2）2.交流变频交流变频进入数字化世界的基础知识进入数字化世界的基础知识 数字应用系统设计的基础知识数字应用系统设计的基础知识 学习计算机硬件系统的基础知识学习计算机硬件系统的基础知识n 数字电路数字电路n 研究数字的逻辑实现和运算的电路研究数字的逻辑实现和运算的电路数字电子技术基础数字电子技术基础实际应用中的两大电子系统：实际应用中的两大电子系统：模拟电子系统与数字电子系统模拟电子系统与数字电子系统数字技术与系统数字技术与系统数字系统的优势：从信号的形式看，便于加工、处数字系统的优势：从信号的形式看，便于加工、处理、传输、存储等；从信号的特征看，可靠、抗干理、传输、存储等；从信号的特征看，可靠、抗干扰能力强。扰能力强。模拟量经采样、量化可转换为数字量模拟量经采样、量化可转换为数字量 在数字系统中进行处理在数字系统中进行处理电子数字计算机是最典型的数字系统电子数字计算机是最典型的数字系统 （1）数字电路中的信号在时间上是离散的脉冲）数字电路中的信号在时间上是离散的脉冲信号，信号，而模拟电路中的信号是随时间连续变化而模拟电路中的信号是随时间连续变化的信号。的信号。（2）数字电路所研究的是电路的输入）数字电路所研究的是电路的输入输出之间输出之间的逻的逻辑关系，而模拟电路则是研究电路的输入辑关系，而模拟电路则是研究电路的输入输出之间的大输出之间的大小相位等问题。小相位等问题。数字电路的特点数字电路的特点（3）在两种电路中，晶体管的工作状态不同。）在两种电路中，晶体管的工作状态不同。数字电数字电路中晶体管工作在开关状态，也就路中晶体管工作在开关状态，也就是交替地工作在饱是交替地工作在饱和与截止两种状态，而和与截止两种状态，而在模拟电路中晶体管多工作在在模拟电路中晶体管多工作在放大状态。放大状态。（4）数字电路采用二进制，主要分析工具是逻）数字电路采用二进制，主要分析工具是逻辑代数，辑代数，而模拟电路采用十进制，主要分析工具是普通代数。而模拟电路采用十进制，主要分析工具是普通代数。数字电路的特点（续）数字电路的特点（续）按电路组成结构按电路组成结构分立元件分立元件集成电路集成电路小规模集成电路小规模集成电路中规模集成电路中规模集成电路大规模集成电路大规模集成电路超大规模集成电路超大规模集成电路集成电路集成电路数字电路的分类数字电路的分类按电路所用器件按电路所用器件双极型电路双极型电路(TTL)单极型电路单极型电路(CMOS)按电路逻辑功能按电路逻辑功能组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路数字电路的分类（续）数字电路的分类（续）逻辑代数中的变量与普通代数中的变量一样，逻辑代数中的变量与普通代数中的变量一样，也是以也是以A、B、C等字母来表示，但这些变量只能取值等字母来表示，但这些变量只能取值为为0 0或或1 1，这里的，这里的0 0或或1 1不表示变量的大小，而表示两种不表示变量的大小，而表示两种对立的关系，如低电平、高电平；无信号、有信号；对立的关系，如低电平、高电平；无信号、有信号；开关的断、通；灯的熄、亮等。逻辑代数表达的是电开关的断、通；灯的熄、亮等。逻辑代数表达的是电路输入与输出间的逻辑关系，而不是数量关系。路输入与输出间的逻辑关系，而不是数量关系。Ff(A，B，C)其中：其中：A、B、C.为输入逻辑变量，取值是为输入逻辑变量，取值是0或或l；F为输出逻辑变量，取值是为输出逻辑变量，取值是0或或l；F称为称为A、B、C.的输出逻辑函数。的输出逻辑函数。34分立元件组成的基本门电路分立元件组成的基本门电路门电路的分类门电路的分类两大类工艺两大类工艺技术的特点：技术的特点：速度速度功耗功耗集成度集成度TTL快快大大低低MOS慢慢小小高高目前最常用的工艺目前最常用的工艺:CMOS按封装（外形）分：双列直插、扁平封装、表面封按封装（外形）分：双列直插、扁平封装、表面封装、针式装、针式门电路门电路1、“与与”运算运算EABCF真值表真值表设：开关设：开关打开打开“0”闭合闭合“1”灯灯灭灭“0”亮亮“1”0000001010011100101110111ABCF0000001逻辑函数式逻辑函数式F=ABC逻辑符号逻辑符号ABCF&ABCFABCF一、二极管与门电路一、二极管与门电路+12VABDADBRFuAuBuF0V0V0V0V3V0V3V0V0V3V3V3VABF000010100111F=AB2、二极管、二极管“与与”门门输入有低，则输输入有低，则输出低；只有全部出低；只有全部输入为高，输出输入为高，输出才高。才高。AEBCF设：开关设：开关打开打开“0”闭合闭合“1”灯灯灭灭“0”亮亮“1”ABCF00010111110111100001111010101011或逻辑真值表或逻辑真值表逻辑函数式逻辑函数式F=A+B+C逻辑符号逻辑符号FABC1FABC+ABCF二、二极管或门电路二、二极管或门电路12VABDADBRFF=A+B二极管或门电路二极管或门电路输入有高，则输出输入有高，则输出高；只有所有输入高；只有所有输入为低，输出才是低。为低，输出才是低。正逻辑和负逻辑的概念正逻辑和负逻辑的概念在逻辑电路中，常把电平的高、低和逻辑在逻辑电路中，常把电平的高、低和逻辑0、1联联系起来，若系起来，若H=1,L=0,称正逻辑；若称正逻辑；若H=0,L=1,称负逻辑。称负逻辑。在本课程中，一律采用正逻辑。在本课程中，一律采用正逻辑。正逻辑与负逻辑的关系正逻辑与负逻辑的关系正逻辑与负逻辑的关系正逻辑与负逻辑的关系ABFLLHLLHHHHHHLABF001001111110ABF110110000001功能表功能表正逻辑正逻辑负逻辑负逻辑F=ABF=A+B作业：作业：
