一、參數(shù)說(shuō)明

1本手冊(cè)參數(shù)表中所給出的數(shù)據(jù)，itsm、i2t、dv/dt、di/dt指的是元件所能滿足的Zui小值，qr、vtm、vto、rt指元件可滿足(不超過(guò))的Zui大值。

2通態(tài)平均電流額定值itav（ifav）

itav（ifav）指在雙面冷卻條件下，在規(guī)定的散熱器溫度時(shí)，允許元件流過(guò)的Zui大正弦半波電流平均值。itav（ifav）對(duì)應(yīng)元件額定有效值irms=1.57 itav。實(shí)際使用中，若不能保證散熱器溫度低于規(guī)定值,或散熱器與元件接觸熱阻遠(yuǎn)大于規(guī)定值，則元件應(yīng)降額使用。

3晶閘管通態(tài)電流上升率di/dt

參數(shù)表中所給的為元件通態(tài)電流上升率的臨界重復(fù)值。其對(duì)應(yīng)不重復(fù)測(cè)試值為重復(fù)值的2倍以上，在使用過(guò)程中，必須保證元件導(dǎo)通期任何時(shí)候的電流上升率都不能超過(guò)其重復(fù)值。

4晶閘管使用頻率

晶閘管可工作的Zui大頻率由其工作時(shí)的電流脈沖寬度tp，關(guān)斷時(shí)間tq以及從關(guān)斷后承受正壓開(kāi)始至其再次開(kāi)通的時(shí)間tv決定。fmax=1/（t）。根據(jù)工作頻率選取元件時(shí)必須保證元件從正向電流過(guò)零至開(kāi)始承受正壓的時(shí)間間隔th>tq，并留有一定的裕量。隨著工作頻率的升高，元件正向損耗epf和反向恢復(fù)損耗epr隨之升高，元件通態(tài)電流須降額使用。

 

二、元件的選擇

正確地選擇晶閘管、整流管等電力電子器件對(duì)保證整機(jī)設(shè)備的可靠性及降低設(shè)備成本具有重要意義。元件的選擇要綜合考慮其使用環(huán)境、冷卻方式、線路型式、負(fù)載性質(zhì)等因素，在保證所選元件各參數(shù)具有裕量的條件下兼顧經(jīng)濟(jì)性。由于電力電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，具體應(yīng)用形式多種多樣，下面僅就晶閘管元件在整流電路和單項(xiàng)中頻逆變電路中的選擇加以說(shuō)明。

1．整流電路器件選擇

工頻整流是晶閘管元件Zui常用的領(lǐng)域之一。元件選用主要考慮其額定電壓和額定電流。

 （1）晶閘管器件的正反向峰值電壓vdrm和vrrm：應(yīng)為元件實(shí)際承受Zui大峰值電壓um的2-3倍，即vdrm/rrm=（2-3）um。各種整流線路對(duì)應(yīng)的um值見(jiàn)表1。

 （2）晶閘管器件的額定通態(tài)電流it（av）：晶閘管的it（av）值指的是工頻正弦半波平均值，其對(duì)應(yīng)的有效值itrms=1.57it（av）。依照發(fā)熱相等的原則，按實(shí)際流經(jīng)器件的電流所產(chǎn)生的功耗小于器件允許Zui大功耗的原則選取器件，在簡(jiǎn)單計(jì)算中，可近似按實(shí)際電流有效值≤1.57it（av）來(lái)選擇。為使元件在工作過(guò)程中不因過(guò)熱損壞，流經(jīng)元件的實(shí)際有效值應(yīng)在乘以安全系數(shù)1.5-2后才能等于1.57it（av）。假設(shè)整流電路負(fù)載平均電流為id，流經(jīng)每個(gè)器件的電流有效值為kid，則所選器件的額定通態(tài)電流應(yīng)為：

it（av）=（1.5-2）kid / 1.57=kfbid

kfb為計(jì)算系數(shù)。對(duì)于控制角α=0o時(shí)，各種整流電路下的kfb值見(jiàn)表1。選擇元件it（av）值還應(yīng)考慮元件散熱方式。一般情況下風(fēng)冷比水冷相同元件的額定電流值要低；自然冷卻情況下，元件的額定電流要降為標(biāo)準(zhǔn)冷卻條件下的三分之一。

表1：整流器件的Zui大峰值電壓um及通態(tài)平均電流計(jì)算系數(shù)kfb

整流電路

單相半波

單項(xiàng)雙半波

單項(xiàng)橋式

三相半波

三相橋式

帶平衡電抗器的雙反星型

um

u2

2 u2

u2

u2

u2

u2

kfb

α=0o

電阻負(fù)載

1

0.5

0.5

0.374

0.368

0.185

電感負(fù)載

0.45

0.45

0.45

0.368

0.368

0.184

注：u2為主回路變壓器二次相電壓有效值，單項(xiàng)半波電感負(fù)載電路帶續(xù)流二極管。

2．中頻逆變?cè)倪x擇

一般400hz以上的工作條件下，應(yīng)考慮使用kk器件；頻率在4khz以上時(shí)，可考慮使用ka器件。這里主要介紹一下并聯(lián)逆變電路中元件的選擇（見(jiàn)圖一）。

 

 

 

 

（1）    元件正向和反向峰值電壓vdrm、vrrm

元件正向和反向峰值電壓應(yīng)取其實(shí)際承受Zui大正、反向峰值電壓的1.5-2倍。假設(shè)逆變器直流輸入電壓為ud，功率因數(shù)為cosψ則：

vdrm/rrm=（1.5-2）πud  /（2cosψ）

（2）    元件的額定通態(tài)電流it（av）

考慮到元件在較高頻率下工作時(shí)，其開(kāi)關(guān)損耗非常顯著，元件的額定通態(tài)電流應(yīng)按實(shí)際流過(guò)其有效值i的2-3倍來(lái)考慮，即

it（av）=（2-3）i/1.57

假設(shè)逆變器直流輸入電流為id，則所選器件it（av）為

it（av）=（2-3）×id/(1.57 )=(0.9-1.5) × id

（3）    關(guān)斷時(shí)間tq

   并聯(lián)逆變線路中，kk元件的關(guān)斷時(shí)間選擇要根據(jù)觸發(fā)引前時(shí)間tf和換流時(shí)間tr來(lái)決定。一般?。?/div>