一:平板式
1:12.5X¤44X¤24 | 14:26X¤51.5X¤34 | 27:26X¤75X¤50 |
2:13.5X¤49X¤28 | 15:26.5X¤56X¤40 | 28:20X¤68X¤47 |
3:13.5X¤56X¤32 | 16:26.5X¤60X¤45 | 29:20X¤72X¤51 |
4:17X¤64X¤37 | 17:26.5X¤66X¤47 | 30:14X¤75X¤50 |
5:17X¤66X¤42 | 18:26X¤74X¤55 | 31:26X¤78X25 (外接)特殊 |
6:17X¤76X¤46.5 | 19:26X¤74.5X¤60 | 32:35X¤118X¤84 |
7:13.8X¤35.5X¤19 | 20:25X¤88X¤70 | 33:35X¤150X¤100 |
8:14.6X¤40X¤25 | 21:25.5X¤110X¤73 | 34:26X¤73X¤47 |
9:16X¤46X¤29 | 22:14X¤42X¤19 | |
10:16X¤51X¤35 | 23:20X¤54X¤33 | |
11:16X¤56X¤40 | 24:14X¤47X¤25 | |
12:25X¤40.5X¤25 | 25:20X¤60X¤37 | |
13:25X¤46.5X¤30 | 26:14X¤57X¤33 |
二:螺栓式
1:45~m6x1.0 | 14:58~m8x1.25 | 27:49~m6 |
2:58~m8x1.25 | 15:58~m10x1.5 | 28:173~m10 |
3:58~m10x1.5 | 16:194~m10x1.5 | 29:20X¤72X¤51 |
4:204~m10x1.5 | 17:206~m12x1.75 | 30:14X¤75X¤50 |
5:226~m12x1.75 | 18:230~m16x2.0 | 31:26X¤78X25 (外接)特殊 |
6:217~m16x2.0 | 19:210~m12x1.75 | 32:35X¤118X¤84 |
7:240~m20x2.5 | 20:230~m20x2.5 | 33:35X¤150X¤100 |
8:215~m12x1.75 | 21:197~40 | 34:26X¤73X¤47 |
9:290~m20x2.5 | 22:340~m30x2.5 | |
10:270~m24x1.5 | 23:280~m20x2.5 | |
11:215~m10 | 24:217~m18 | |
12:339~m30x3.5 | 25:29~m5 | |
13:42~m6x1.0 | 26:38~m6 |
雙向晶閘管分類
一:平板式雙向晶閘管
二:螺旋式雙向晶閘管
200到800A
100到2000V
雙向晶閘管的發(fā)展現(xiàn)狀在我國精管行業(yè)發(fā)展很快。國內分立器件廠商的主要產品以硅基二極管、三極管和晶閘管為主,國際功率半導體器件的主流主品功率MOS器件只是近年來才有所涉及,且主要為平面柵結構的VDMOS器件,IGBT還處于研發(fā)階段。寬禁帶半導體器件主要是以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主,尚未有針對市場應用的寬禁帶半導體產品器件的產品研發(fā)。
一、普通二極管、三極管國內的自給率已經很高,但是在高檔的功率二極管,大部分還依賴進口,國內的產品性能還有不小的差距。
二、ABB晶閘管類器件產業(yè)成熟,種類齊全,普通晶閘管、快速晶閘管、超大功率晶閘管、光控晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、高頻晶閘管都能生產。中國南車集團當前可以生產6英寸、4000A、8500V超大功率晶閘管,居世界領先水平,已經在我國的機車上大量使用,為我國的鐵路現(xiàn)代化建設做出了貢獻。
三、在功率管領域,逐步有國內的企業(yè)技術水平上升到MOS工藝,MOSFET的產業(yè)有一定規(guī)模,進入21世紀后,這類器件的產品已批量進入市場,幾十安培、200V的器件在民用產品上獲得了廣泛應用,進口替代已然開始。
四、IGBT、FRD(快恢復二極管)已經有所突破,F(xiàn)RD初見規(guī)模。IGBT從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展,從PT結構向NPT發(fā)展,溝槽工藝正在開發(fā)中。IGBT產品進入中試階段,
五、在電源管理領域,2008年前十名都見不到國內的企業(yè)。
一、設計:國內IGBT還處于研制階段,還沒有商品化的IGBT投入市場,我國IGBT芯片的產業(yè)化道路比較漫長。目前國內的民營和海歸人士設立的公司已經研發(fā)出了低端的IGBT產品,如常州宏微、嘉興斯達。南車集團就不說了。
二、制造:IGBT對于技術要求較高,國內企業(yè)還沒有從事IGBT生產??紤]到IP保護以及技術因素的限制,外資IDM廠商也沒有在國內進行IGBT晶圓制造和封裝的代工。華虹NEC和成芯的8寸線、華潤上華和深圳方正的6寸線均可提供功率器件的代工服務。
三、封裝:我國只有少數企業(yè)從事中小功率IGBT的封裝,而且尚未形成規(guī)?;a,在IGBT芯片的產業(yè)化以及大功率IGBT封裝領域的技術更是一片空白。
一、BCD工藝已從無到有,從低壓向高壓發(fā)展,從硅基向SOI基發(fā)展。
二、從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展,從PT結構向NPT發(fā)展,溝槽工藝正在開發(fā)中。
晶閘管(THYRISTOR)又名可控硅,屬于功率器件領域,是一種功率半導體開關元件,可控硅是其簡稱,按其工作特性,可控硅可分為單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)??煽毓枰卜Q作晶閘管,它是由...
雙向晶閘管,包括KP普通型晶閘管,KS雙向晶閘管,KK快速晶閘管,MT系列,晶閘管模塊,雙向晶閘管 型號齊全. 原理上是:兩個單向晶閘管反向并聯(lián)。實際中是集成為一個管子??梢浑p向導通,對電源方向...
額定電流是指晶閘管流過的平均電流, 是電流峰值除以π: Imax / 3.14
雙向晶閘管工作原理
雙向晶閘管與單向晶閘管一樣,也具有觸發(fā)控制特性。不過,它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同,這就是無論在陽極和陰極間接入何種極性的電壓,只要在它的控制極上加上一個觸發(fā)脈沖,也不管這個脈沖是什么極性的,都可以使雙向晶閘管導通。由于雙向晶閘管在陽、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實現(xiàn)觸發(fā)控制,因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽極、陰極之分,通常把這兩個主電極稱為T1電極和T2電極,將接在P型半導體材料上的主電極稱為T1電極,將接在N型半導體材料上的電極稱為T2電極。由于雙向晶閘管的兩個主電極沒有正負之分,所以它的參數中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分,而只用一個最大峰值電壓,雙向晶閘管的其他參數則和單向晶閘管相同。
盡管從形式上可將雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,但實際上它是由7只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封裝,有的還帶散熱板。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝。
1、判定T1極
由圖可見,G極與T2極靠近,距T1極較遠。因此,G-T2之間的正、反向電阻都很小。在用 RXl檔測任意兩腳之間的電阻時,只有在G-T2之間呈現(xiàn)低阻,正、反向電阻僅幾十歐,而T1-G、T2-T1之間的正、反向電阻均為無窮大。這表明,如果測出某腳和其他兩腳都不通,就肯定是T1極。另外,采用TO-220封裝的雙向晶閘管,T1極通常與小散熱板連通,據此亦可確定T1極。
2、區(qū)分G極和T2極
(1) 找出T1極之后,首先 假定剩下兩腳中某一腳為T2極,另一腳為G極。
(2) 把黑表筆接T2極,紅表筆接T1極,電阻為無窮大。接著用紅表筆尖把T1與G短路,給 G極加上負觸發(fā)信號,電阻值應為十歐左右,證明管子已經導通,導通方向為T2一T1。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T1),若電阻值 保持不變,證明管子在觸發(fā)之后能維持導通狀態(tài)。
(3) 把紅表筆接T2極,黑表筆接T1極,然后使T1與G短路,給G極加上正觸發(fā)信號,電阻值仍為十歐左右,與G極脫開后若阻值不變,則說明管子經 觸發(fā)后,在T1一T2方向上也能維持導通狀態(tài),因此具有雙向觸發(fā)性質。由此證明上述假定正確。否則是假定與實際不符,需再作出假定,重復以上測量。顯見, 在識別G、T2,的過程中,也就檢查了雙向晶閘管的觸發(fā)能力。如果按哪種假定去測量,都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導通,證明管于巳損壞。對于lA的管子,亦可用RXl0檔檢測,對于3A及3A以上的管子,應選RXl檔,否則難以維持導通狀態(tài)。
檢查雙向晶閘管的好壞:雙向晶閘管作電子開關使用,能控制交流負載(例如白熾燈)的通斷,根據白熾燈的亮滅情況,可判斷雙向晶閘管的好壞。將220V交流電源的任意一端接T2,另一端經過220V、100W白熾燈接T1。觸發(fā)電路由開關S和門極限流電阻R組成。S選用耐壓220VAC的小型鈕子開關或拉線開關。R的阻值取100~330Ω,R值取得過大,會減小導通角。
檢查步驟:
第一步,先將S斷開,此時雙向晶閘管關斷,燈泡應熄滅。若燈泡正常發(fā)光,則說明雙向晶閘管T1-T2極間短路,管子報廢;如果燈泡輕微發(fā)光,表明T1-T2漏電流太大,管子的性能很差。出現(xiàn)上述兩種情況,應停止試驗。
第二步:閉合S,因為門極上有觸發(fā)信號,所以只需經過幾微秒的時間,雙向晶閘管即導通通,白熾燈上有交流電流通過而正常發(fā)光。具體工作過程分析如下:在交流電的正半周,設Ua>Ub,則T2為正,T1為負,G相對于T2也為負,雙向晶閘管按照T2-T1的方向導通。在交流電的負半周,設Ua<Ub,則T2為負,T1為正,G相對于T2也為正,雙向晶閘管沿著T1→T2的方向導通。綜上所述,僅當S閉合時燈泡才能正常發(fā)光,說明雙向晶閘管質量良好。如果閉合時燈泡仍不發(fā)光,證明門極已損壞。
注意事項:
(1)本方法只能檢查耐壓在400V以下的雙向晶閘管。對于耐壓值為100V、200V的雙向晶閘管,需借助自耦調壓器把220V交流電壓降到器件耐壓值以下。
(2)T1和T2的位置不得接反,否則不能觸發(fā)雙向晶閘管。
(3)具體到Ua、Ub中的哪一端接火線(相線),哪端接零線,可任選。
(4)利用雙向晶閘管作電子開關比機械開關更加優(yōu)越。因為只需很低的控制功率,就能控制相當大的電流,它不存在觸點抖動問題,動作速度極快,在關斷時也不會出現(xiàn)電弧現(xiàn)象。實際應用時,圖5.9.14中的開關S可用固態(tài)繼電器、干簧繼電器、光電繼電器等代替。
雙向晶閘管的伏安特性曲線具有對稱性,如圖所示。
雙向晶閘管的伏安特性曲線 由于雙向晶閘管正、反特性具有對稱性,所以它可在任何一個方向導通,是一種理想的交流開關器件。
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頁數: 未知
評分: 4.4
日本新電元工業(yè)開發(fā)出了可以防止在LED發(fā)生開路故障時所有照明都熄滅的雙向晶閘管“K1VZL09/K1VZL20”,從2010年4月開始量產,主要面向不能全部都熄滅的路燈、緊急指示燈、投光器以及信號燈等用途,產品名稱為“SAIDAC”。
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頁數: 6頁
評分: 4.4
1.一種三相整流升壓電路,其特征在于:包括正電池組、負電池組、一整流升壓模塊;所述整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第四雙向晶閘管、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、三相全控整流橋、第一電容、第二電容;所述第一雙向晶閘管的一端、所述第二雙向晶閘管的一端、所述第三雙向晶閘管的一端分別對應接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相,所述第一單向晶閘管的陽極、所述第二單向晶閘管的陰極分別對應連接至所述正電池組的正端、所述負電池組的負端,所述正電池組的負端、所述負電池組的正端、所述第四雙向晶閘管的一端均連接至三相電的零線;所述第一單向晶閘管的陰極與所述第一雙向晶閘管的另一端均連接至所述第一電感的一端,所述第二雙向晶閘管的另一端與所述第四雙向晶閘管的另一端均連接至所述第二電感的一端,所述第三雙向晶閘管的另一端與所述第二單向晶閘管的陽極均連接至所述第三電感的一端,所述第一電感的另一端、第二電感的另一端、第三電感的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端,所述三相全控整流橋的兩個輸出端分別連接至所述第一電容的一端與所述第二電容的一端,所述第一電容的另一端與所述第二電容的另一端均連接至三相電的零線。
2.根據權利要求1所述的一種三相整流升壓電路,其特征在于:所述的三相全控整流橋為三相橋式雙電平拓撲,包括第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件、第六開關器件;所述第一開關器件、第三開關器件、第五開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,所述第二開關器件、第四開關器件、第六開關器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,所述第一開關器件的發(fā)射極或源極與所述第二開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,所述第三開關器件的發(fā)射極或源極與所述第四開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,所述第五開關器件的發(fā)射極或源極與所述第六開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端。
3.根據權利要求1所述的一種三相整流升壓電路,其特征在于:所述的三相全控整流橋為三相半橋I型三電平拓撲或者三相半橋T型三電平拓撲。
4.根據權利要求3所述的一種三相整流升壓電路,其特征在于:所述的三相半橋I型三電平拓撲包括第一至第十二開關器件至、第一至第六二極管至,其中第一開關器件的發(fā)射極或源極、第二開關器件的集電極或漏極均與第一二極管的陰極相連,第五開關器件的發(fā)射極或源極、第六開關器件的集電極或漏極均與第三二極管的陰極相連,第九開關器件的發(fā)射極或源極、第十開關器件的集電極或漏極均與第五二極管的陰極相連,第三開關器件的發(fā)射極或源極、第四開關器件的集電極或漏極均與第二二極管的陽極相連,第七開關器件的發(fā)射極或源極、第八開關器件的集電極或漏極均與第四二極管的陽極相連,第十一開關器件的發(fā)射極或源極、第十二開關器件的集電極或漏極均與第六二極管的陽極相連,第一二極管的陽極與第二二極管的陰極相連,第三二極管的陽極與第四二極管的陰極相連,第五二極管的陽極與第六二極管的陰極相連;第一開關器件的集電極或漏極、第五開關器件的集電極或漏極、第九開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,第四開關器件的發(fā)射極或源極、第八開關器件的發(fā)射極或源極、第十二開關器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,第二開關器件的發(fā)射極或源極與第三開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,第六開關器件的發(fā)射極或源極與第七開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,第十開關器件的發(fā)射極或源極與第十一開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端,第一二極管的陽極、第三二極管的陽極、第五二極管的陽極均連接至三相電零線。
5.根據權利要求3所述的一種三相整流升壓電路,其特征在于:所述的三相半橋T型三電平拓撲包括第一至第六二極管、第一至第六開關器件;第一開關器件的發(fā)射極或源極與第二開關器件的發(fā)射極或源極相連,第三開關器件的發(fā)射極或源極與第四開關器件的發(fā)射極或源極相連,第五開關器件的發(fā)射極或源極與第六開關器件的發(fā)射極或源極相連;其中第一二極管的陰極、第三二極管的陰極、第五二極管的陰極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,第二二極管的陽極、第四二極管的陽極、第六二極管的陽極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,第一二極管的陽極、第二二極管的陰極、第一開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,第三二極管的陽極、第四二極管的陰極、第三開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,第五二極管的陽極、第六二極管的陰極、第五開關器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端,第二開關器件的集電極或漏極、第四開關器件的集電極或漏極、第六開關器件的集電極或漏極均連接至三相電零線。
6.根據權利要求2所述的一種三相整流升壓電路,其特征在于:
所述第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件、第六開關器件、第一電容、第二電容構成市電運行模式下的整流升壓功率級電路;
所述正電池組、負電池組、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第三電感、第一開關器件、第二開關器件、第五開關器件、第六開關器件、第一電容、第二電容構成電池運行模式下的整流升壓功率級電路。
7.一種如權利要求2所述的三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:
市電正常時,控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管處于閉合狀態(tài),控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第四雙向晶閘管處于斷開狀態(tài),此時所述三相整流升壓電路工作于市電運行模式;
市電異常時,控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一開關器件、第六開關器件處于斷開狀態(tài),控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管處于閉合狀態(tài),此時所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式。
8.根據權利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:所述三相整流升壓電路工作于市電運行模式具體包括以下階段:
當三相電第一相電壓處于正半周期內,控制第一開關器件處于關斷狀態(tài);第一階段,控制第二開關器件處于導通狀態(tài),三相電第一相電壓經過第一雙向晶閘管、第一電感、第二開關器件、第二電容組成回路對第一電感儲存電能;第二階段,控制第二開關器件處于關斷狀態(tài),第一電感放電,第一電感放電的電流經過第一開關器件的體二極管、第一電容、第一雙向晶閘管回到第一電感,第一電容充電;
當三相電第一相電壓處于負半周期,控制第二開關器件處于關斷狀態(tài);第三階段,控制第一開關器件處于導通狀態(tài),三相電第一相電壓經過第一雙向晶閘管、第一電感、第一開關器件、第一電容組成回路對第一電感儲存電能;第四階段控制第一開關器件處于關斷狀態(tài),第一電感放電,第一電感放電的電流經過第二開關器件的體二極管、第二電容、第一雙向晶閘管回到第一電感,第二電容充電;
當三相電第二相電壓處于正半周期,控制第三開關器件處于關斷狀態(tài);第一階段,控制第四開關器件處于導通狀態(tài),三相電第二相電壓經過第二雙向晶閘管、第二電感、第四開關器件、第二電容組成回路對第二電感儲存電能;第二階段,控制第四開關器件處于關斷狀態(tài),第二電感放電,第二電感放電的電流經過第三開關器件的體二極管、第一電容、第二雙向晶閘管回到第二電感,第一電容充電;
當三相電第二相電壓處于負半周期,控制第四開關器件處于關斷狀態(tài);第三階段,控制第三開關器件處于導通狀態(tài),三相電第二相電壓經過第二雙向晶閘管、第二電感、第三開關器件、第一電容組成回路對第二電感儲存電能;第四階段控制第三開關器件處于關斷狀態(tài),第二電感放電,第二電感放電的電流經過第四開關器件的體二極管、第二電容、第二雙向晶閘管回到第二電感,第二電容充電;
當三相電第三相電壓處于正半周期,控制第五開關器件處于關斷狀態(tài);第一階段,控制第六開關器件處于導通狀態(tài),三相電地三相電壓經過第三雙向晶閘管、第三電感、第六開關器件、第二電容組成回路對第三電感儲存電能;第二階段,控制第六開關器件處于關斷狀態(tài),第三電感放電,第三電感放電的電流經過第五開關器件的體二極管、第一電容、第三雙向晶閘管回到第三電感,第一電容充電;
當三相電第三相電壓處于負半周期,控制第六開關器件處于關斷狀態(tài);第三階段,控制第五開關器件處于導通狀態(tài),三相電地三相電壓經過第三雙向晶閘管、第二電感、第五開關器件、第一電容1組成回路對第三電感儲存電能;第四階段控制第三開關器件處于關斷狀態(tài),第三電感放電,第三電感放電的電流經過第六開關器件的體二極管、第二電容、第三雙向晶閘管回到第三電感,第二電容充電。
9.根據權利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式具體包括以下階段:
第一階段,控制第二開關器件、第五開關器件處于導通狀態(tài),此時正電池組、第一單向晶閘管、第一電感、第二開關器件、第二電容組成回路對第一電感儲存電能;負電池組、第一電容、第五開關器件、第三電感、第二單向晶閘管組成回路對第三電感儲存電能;
第二階段,控制第二開關器件、第五開關器件處于斷開狀態(tài),此時第一電感放電,第一電感放電的電流經過第一開關器件的體二極管、第一電容、正電池組、第一單向晶閘管回到第一電感,第一電容充電;第三電感放電,第三電感放電的電流經過第二單向晶閘管、負電池組、第二電容、第六開關器件體二極管回到第三電感,第二電容充電。
10.根據權利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:當所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式時,控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關器件、第四開關器件組成的平衡橋電路工作,用以保證所述正電池組、負電池組的剩余容量保持一致以及正負直流母線上的負載平衡。
11.根據權利要求10所述的一種三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關器件、第四開關器件組成的平衡橋電路工作具體包括以下步驟:
步驟S1:實時檢測正電池組的電流值、負電池組的電流值、正電池組的電壓值、負電池組的電壓值;
步驟S2:根據步驟S1計算出正電池組剩余容量值、負電池組剩余容量、正電池組剩余容量值與負電池組剩余容量的比值K,其中K≥0;
步驟S3:根據K值的大小,控制第四雙向晶閘管、第三開關器件、第四開關器件工作。
12.根據權利要求11所述的一種三相整流升壓電路的控制方法,其特征在于:所述步驟S3具體為:
當0≤K<1時,控制第四雙向晶閘管處于導通狀態(tài)、第三開關器件處于斷開狀態(tài);第一階段,控制第四開關器件處于導通狀態(tài),第四開關器件、第二電容、第四雙向晶閘管、第二電感組成回路對第二電感儲存電能;第二階段,控制第四開關器件處于斷開狀態(tài),第一電容、第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關器件的體二極管組成回路,第一電容充電;
當K=1時,控制第四雙向晶閘管、第三開關器件、第四開關器件均處于斷開狀態(tài);
當K>1時,控制第四雙向晶閘管處于導通狀態(tài)、第四開關器件處于斷開狀態(tài);第一階段,控制第三開關器件處于導通狀態(tài),第一電容、第三開關器件、第二電感、第四雙向晶閘管組成回路對第二電感儲存電能;第二階段,控制第三開關器件處于斷開狀態(tài),第四開關器件的體二極管、第二電感、第四雙向晶閘管、第二電容組成回路,第二電容充電。
13.一種基于權利要求1至6任一權利要求所述的三相整流升壓電路的不間斷電源,其特征在于:包括所述三相整流升壓電路、逆變模塊,所述逆變模塊的輸入端與所述三相全控整流橋的輸出端相連。
實施例1
如圖4所示,該實施例提供了一種三相整流升壓電路,包括正電池組BAT 、負電池組BAT-、一整流升壓模塊;所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2;所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別對應接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相的一端,所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別對應連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負電池組BAT-的負端,所述正電池組BAT 的負端、所述負電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線;所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端,所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端,所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端,所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端,所述三相全控整流橋的兩個輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端,所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。
在該實施例中,如圖5所示,所述的三相全控整流橋為三相半橋雙電平拓撲,包括第一開關三極管Q1及其體二極管D1、第二開關三極管Q2及其體二極管D2、第三開關三極管Q3及其體二極管D3、第四開關三極管Q4及其體二極管D4、第五開關三極管Q5及其體二極管D5、第六開關三極管Q6及其體二極管D6;所述第一開關三極管Q1、第三開關三極管Q3、第五開關三極管Q5的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,所述第二開關三極管Q2、第四開關三極管Q4、第六開關三極管Q6的發(fā)射極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,所述第一開關三極管Q1的發(fā)射極與所述第二開關三極管Q2的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,所述第三開關三極管Q3的發(fā)射極與所述第四開關三極管Q4的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,所述第五開關三極管Q5的發(fā)射極與所述第六開關三極管Q6的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端。
在該實施例中,如圖6所示,所述第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關三極管Q1、第二開關三極管Q2、第三開關三極管Q3、第四開關三極管Q4、第五開關三極管Q5、第六開關三極管Q6、第一電容C1、第二電容C2構成市電運行模式下的整流升壓功率級電路;所述正電池組BAT 、負電池組BAT-、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第四雙向晶閘管SCR6、第一電感L1、第二電感、第三電感L3、第一開關三極管Q1、第二開關三極管Q2、第五開關三極管Q5、第六開關三極管Q6、第一電容C1、第二電容C2構成電池運行模式下的整流升壓功率級電路。
該實施例還提供了一種如上文所述的三相整流升壓電路的控制方法,具體為:
市電正常時,控制第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3處于閉合狀態(tài),控制第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第四雙向晶閘管SCR6處于斷開狀態(tài),此時所述三相整流升壓電路工作于市電運行模式;市電異常時,控制第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第一開關三極管Q1、第六開關三極管Q6處于斷開狀態(tài),控制第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5處于閉合狀態(tài),此時所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式。
在該實施例中,所述三相整流升壓電路工作于市電運行模式具體包括以下階段:
當三相電第一相電壓處于正半周期內,控制第一開關三極管Q1處于關斷狀態(tài);第一階段,如圖7所示,控制第二開關三極管Q2處于導通狀態(tài),三相電第一相電壓經過第一雙向晶閘管SCR1、第一電感L1、第二開關三極管Q2、第二電容C2組成回路對第一電感L1儲存電能;第二階段,如圖8所示,控制第二開關三極管Q2處于關斷狀態(tài),第一電感L1放電,第一電感L1放電的電流經過第一開關三極管Q1的體二極管、第一電容C1、第一雙向晶閘管SCR1回到第一電感L1,第一電容C1充電;
當三相電第一相電壓處于負半周期,控制第二開關三極管Q2處于關斷狀態(tài);第三階段,如圖9所示,控制第一開關三極管Q1處于導通狀態(tài),三相電第一相電壓經過第一雙向晶閘管SCR1、第一電感L1、第一開關三極管Q1、第一電容C1組成回路對第一電感L1儲存電能;如圖10所示,第四階段控制第一開關三極管Q1處于關斷狀態(tài),第一電感L1放電,第一電感L1放電的電流經過第二開關三極管Q2的體二極管、第二電容C2、第一雙向晶閘管SCR1回到第一電感L1,第二電容C2充電;
當三相電第二相電壓處于正半周期,控制第三開關三極管Q3處于關斷狀態(tài);第一階段,控制第四開關三極管Q4處于導通狀態(tài),三相電第二相電壓經過第二雙向晶閘管SCR2、第二電感L2、第四開關三極管Q4、第二電容C2組成回路對第二電感L2儲存電能;第二階段,控制第四開關三極管Q4處于關斷狀態(tài),第二電感L2放電,第二電感L2放電的電流經過第三開關三極管Q3的體二極管、第一電容C1、第二雙向晶閘管SCR2回到第二電感L2,第一電容C1充電;
當三相電第二相電壓處于負半周期,控制第四開關三極管Q4處于關斷狀態(tài);第三階段,控制第三開關三極管Q3處于導通狀態(tài),三相電第二相電壓經過第二雙向晶閘管SCR2、第二電感L2、第三開關三極管Q3、第一電容C1組成回路對第二電感L2儲存電能;第四階段控制第三開關三極管Q3處于關斷狀態(tài),第二電感L2放電,第二電感L2放電的電流經過第四開關三極管Q4的體二極管、第二電容C2、第二雙向晶閘管SCR2回到第二電感L2,第二電容C2充電;
當三相電第三相電壓處于正半周期,控制第五開關三極管Q5處于關斷狀態(tài);第一階段,控制第六開關三極管Q6處于導通狀態(tài),三相電第三相電壓經過第三雙向晶閘管SCR3、第三電感L3、第六開關三極管Q6、第二電容C2組成回路對第三電感L3儲存電能;第二階段,控制第六開關三極管Q6處于關斷狀態(tài),第三電感L3放電,第三電感L3放電的電流經過第五開關三極管Q5的體二極管、第一電容C1、第三雙向晶閘管SCR3回到第三電感L3,第一電容C1充電;
當三相電第三相電壓處于負半周期,控制第六開關三極管Q6處于關斷狀態(tài);第三階段,控制第五開關三極管Q5處于導通狀態(tài),三相電第三相電壓經過第三雙向晶閘管SCR3、第二電感L2、第五開關三極管Q5、第一電容C1組成回路對第三電感L3儲存電能;第四階段控制第三開關三極管Q3處于關斷狀態(tài),第三電感L3放電,第三電感L3放電的電流經過第六開關三極管Q6的體二極管、第二電容C2、第三雙向晶閘管SCR3回到第三電感L3,第二電容C2充電。
在該實施例中,所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式具體包括以下階段:
第一階段,控制第二開關三極管Q2、第五開關三極管Q5處于導通狀態(tài),此時如圖11所示,正電池組BAT 、第一單向晶閘管SCR4、第一電感L1、第二開關三極管Q2、第二電容C2組成回路對第一電感L1儲存電能;如圖12所示,負電池組BAT-、第一電容C1、第五開關三極管Q5、第三電感L3、第二單向晶閘管SCR5組成回路對第三電感L3儲存電能;
第二階段,控制第二開關三極管Q2、第五開關三極管Q5處于斷開狀態(tài),此時如圖13所示,第一電感L1放電,第一電感L1放電的電流經過第一開關三極管Q1的體二極管、第一電容C1、正電池組BAT 、第一單向晶閘管SCR4回到第一電感L1,第一電容C1充電;如圖14所示,第三電感L3放電,第三電感L3放電的電流經過第二單向晶閘管SCR5、負電池組BAT-、第二電容C2、第六開關三極管Q2體二極管回到第三電感L3,第二電容C2充電。
特別的,當所述三相整流升壓電路工作于電池運行模式時,控制第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關三極管Q3、第四開關三極管Q4組成的平衡橋電路工作,用以保證所述正電池組BAT 、負電池組BAT 的剩余容量保持一致以及正負直流母線上的負載平衡。
進一步地,控制第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關三極管Q3、第四開關三極管Q4組成的平衡橋電路工作具體包括以下步驟:
步驟S1:實時檢測正電池組BAT 的電流值IBAT 、負電池組BAT 的電流值IBAT-、正電池組BAT 的電壓值UBAT 、負電池組BAT 的電壓值UBAT-;
步驟S2:根據步驟S1計算出正電池組BAT 剩余容量值QBAT 、負電池組BAT 剩余容量QBAT-、正電池組BAT 剩余容量值QBAT 與負電池組BAT 剩余容量QBAT-的比值K,其中K≥0;
步驟S3:根據K值的大小,控制第四雙向晶閘管SCR6、第三開關三極管Q3、第四開關三極管Q4工作。
在該實施例中,所述步驟S3具體為:
當0≤K<1時,控制第四雙向晶閘管SCR6、第三開關三極管Q3處于斷開狀態(tài);第一階段,如圖15所示,控制第四開關三極管Q4處于導通狀態(tài),第四開關三極管Q4、第二電容C2、第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2組成回路對第二電感L2儲存電能;第二階段,如圖16所示,控制第四開關三極管Q4處于斷開狀態(tài),第一電容C1、第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關三極管Q3的體二極管組成回路,第一電容C1充電;當K=1時,控制第三開關三極管Q3、第四開關三極管Q4處于斷開狀態(tài);當K>1時,控制第四雙向晶閘管SCR6處于導通狀態(tài)、第四開關三極管Q4處于斷開狀態(tài);第一階段,如圖17所示,控制第三開關管Q3處于導通狀態(tài),第一電容C1、第三開關三極管Q3、第二電感L2、第四雙向晶閘管SCR6組成回路對第二電感L2儲存電能;第二階段,如圖18所示,控制第三開關三極管Q3處于斷開狀態(tài),第四開關三極管Q4的體二極管、第二電感L2、第四雙向晶閘管SCR6、第二電容C2組成回路,第二電容C2充電。
實施例2
如圖19所示,該實施例提供了一種三相整流升壓電路,包括正電池組BAT 、負電池組BAT-、一整流升壓模塊;所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2;所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相的一端,所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負電池組BAT-的負端,所述正電池組BAT 的負端、所述負電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線;所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端,所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端,所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端,所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端,所述三相全控整流橋的兩個輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端,所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。
在該實施例中,所述的三相全控整流橋為三相半橋I型三電平拓撲。所述的三相半橋I型三電平拓撲包括第一至第十二開關器件Q1至Q12、第一至第六二極管D1至D6,其中第一開關器件Q1的發(fā)射極或源極、第二開關器件Q2的集電極或漏極均與第一二極管D1的陰極相連,第五開關器件Q5的發(fā)射極或源極、第六開關器件Q6的集電極或漏極均與第三二極管D3的陰極相連,第九開關器件Q9的發(fā)射極或源極、第十開關器件Q10的集電極或漏極均與第五二極管D5的陰極相連,第三開關器件Q3的發(fā)射極或源極、第四開關器件Q4的集電極或漏極均與第二二極管D2的陽極相連,第七開關器件Q7的發(fā)射極或源極、第八開關器件Q8的集電極或漏極均與第四二極管D4的陽極相連,第十一開關器件Q11的發(fā)射極或源極、第十二開關器件Q12的集電極或漏極均與第六二極管D6的陽極相連,第一二極管D1的陽極與第二二極管D2的陰極相連,第三二極管D3的陽極與第四二極管D4的陰極相連,第五二極管D5的陽極與第六二極管D6的陰極相連;第一開關器件Q1的集電極或漏極、第五開關器件Q5的集電極或漏極、第九開關器件Q9的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,第四開關器件Q4的發(fā)射極或源極、第八開關器件Q8的發(fā)射極或源極、第十二開關器件Q12的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,第二開關器件Q2的發(fā)射極或源極與第三開關器件Q3的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,第六開關器件Q6的發(fā)射極或源極與第七開關器件Q7的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,第十開關器件Q10的發(fā)射極或源極與第十一開關器件Q11的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端,第一二極管D1的陽極、第三二極管D3的陽極、第五二極管D5的陽極均連接至三相電零線。
實施例3
如圖20所示,該實施例提供了一種三相整流升壓電路,包括正電池組BAT 、負電池組BAT-、一整流升壓模塊;所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2;所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別接至三相電第一相電壓Ua、三相電第二相電壓Ub、三相電第三相電壓Uc的的一端,所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負電池組BAT-的負端,所述正電池組BAT 的負端、所述負電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線;所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端,所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端,所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端,所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端,所述三相全控整流橋的兩個輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端,所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。
在該實施例中,所述的三相全控整流橋為三相半橋T型三電平拓撲。所述的三相半橋T型三電平拓撲包括第一至第六二極管、第一至第六開關器件;第一開關器件Q1的發(fā)射極或源極與第二開關器件Q2的發(fā)射極或源極相連,第三開關器件Q3的發(fā)射極或源極與第四開關器件Q4的發(fā)射極或源極相連,第五開關器件Q5的發(fā)射極或源極與第六開關器件Q6的發(fā)射極或源極相連;其中第一二極管D1的陰極、第三二極管D3的陰極、第五二極管D5的陰極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端,第二二極管D2的陽極、第四二極管D4的陽極、第六二極管D6的陽極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端,第一二極管D1的陽極、第二二極管D2的陰極、第一開關器件Q1的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端,第三二極管D3的陽極、第四二極管D4的陰極、第三開關器件Q3的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端,第五二極管Q5的陽極、第六二極管Q6的陰極、第五開關器件Q5的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端,第二開關器件Q2的集電極或漏極、第四開關器件Q4的集電極或漏極、第六開關器件的集電極或漏極均連接至三相電零線。
雙向晶閘管(TRIAC)是由NPNPN五層半導體材料構成的,相當于兩只普通晶閘管反相并聯(lián),它也有三個電極,分別是主電極T1、主電極T2和柵極G。
與單向晶閘管相比較,雙向晶閘管的主要區(qū)別是:
①在觸發(fā)之后是雙向導通的;
②觸發(fā)電壓不分極性,只要絕對值達到觸發(fā)門限值即可使雙向晶閘管導通。
雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè)、交通、家電領域,實現(xiàn)交流調壓、交流調速、交流開關、舞臺調光、臺燈調光等多種功能。此外,它還被用在固態(tài)繼電器和固態(tài)接觸器的電路中。