晶闸管的典型应用是构成可控整流电路,常用的有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
单相桥式整流电路包括阻性负载和大电感负载两种应用情况,如图 2-25所示。
图 2-25 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路在大电感负载时,若不接续流二极管,可能会发生失控现象。消除失控现象的措施是并联续流二极管,如图 2-25(b)所示。接上续流二极管后,当u 2 电压降到 0时,负载电流经续流二极管续流,整流桥输出端只有不到 1V的压降,迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流降到晶闸管的维持电流以下,使晶闸管关断,这样就不会出现失控现象。
带电阻负载晶闸管三相桥式整流电路如图 2-26所示。
图 2-26 带电阻负载三相桥式整流电路
(1)每个时刻均需两个不同组的晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路。其中,一个晶闸管是共阴组的,另一个是共阳极组的,而且不能为同一相的晶闸管。
(2)对触发脉冲的要求:6个晶闸管的触发脉冲(相位依次差 60°)分别触发晶闸管VT 1 →VT 2 →VT 3 →VT 4 →VT 5 →VT 6 ;共阴极组VT 1 、VT 3 、VT 5 的触发脉冲依次相差 120°,共阳极组VT 2 、VT 4 、VT 6 的触发脉冲也依次差 120°,同一相的上下两个桥臂,即VT 1 与VT 4 、VT 3 与VT 6 、VT 5 与VT 2 脉冲相差 180°。
(3)全控桥触发脉冲类型有以下两种:
●宽脉冲触发——使脉冲宽度大于 60°(一般取 80~ 100°)。
●双脉冲触发——(常采用)用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差 60°,脉宽一般为 20~ 30°。
(4)带电阻负载时,三相桥式全控整流电路α的移相范围是 120°。
(5)晶闸管承受的最大正、反向电压为
U
TM
=
U
2
。
(6)由于是电阻性负载,负载电流波形与负载电压波形相同。
带大电感负载的三相全控桥式整流电路如图 2-27所示。
(1)在 0≤α≤90°范围内负载,电流连续,负载上承受的是线电压,而线电压超前于相电压 30°。
(2)在三相全控桥式整流电路中,晶闸管换流只在本组内进行,每隔 120°换流一次,即在电流连续的情况下,每个晶闸管的导通角θ T =120°。
图 2-27 带大电感负载晶闸管三相桥式整流电路
(3)当整流变压器采用星形接法,带电感性负载时,变压器二次侧电流波形为正负半周各宽 120°、前沿相差 180°的矩形波。
(4)晶闸管承受的最大电压为 6 U 2 。
想一想
(1)电力晶闸管有哪些类型?
(2)为什么电力晶闸管工作时必须安装散热器?
(3)电力晶闸管导通和阻断的条件各是什么?
(4)如何用万用表检测普通电力晶闸管?
(5)请画出电力晶闸管单相桥式整流电路。