* 在各模块的栅极上分别接上各模块推荐值的RG。栅极到各模块驱动级的配线长短及引线电感
要相等，否则会引起各模块电流的分配不均匀，并会造成工作过程中开关损耗的不均匀。 * 控制回路的接线应使用双芯线或屏蔽线。 *
主电路需采用低电感接线。使接线尽量靠近各模块的引出端，使用铜排或扁条线，以尽可能降低接线的电感量。
* 1.7 器件的热传导和散热器的选择 *
1.7.2 电力电子器件的功率损耗
* 功率器件的耗散功率和结温是散热器设计的基本出发点，是关系到器件安全使用的两个重要参数。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
电力电子器件的工作波形
2. 结温
对于一定型号的功率器件，厂商一般都给出了最高结温TJmax。器件运行时的最高结温是不能突1.7.3 散热器
散热器和电力电子器件间要加入绝缘体（如云母绝缘体）使散热器绝缘
加入热润滑脂用来去除器件和散热器表面间的细微不平之间的空气提高散热效果 用螺栓紧固器件和散热器，也会保证器件和散热器间良好的接触。 小结
1. 根据开关器件是否可控分类 (1) 不可控器件
二极管是不可控器件。 (2) 半控器件
普通晶闸管SCR是半控器件。 (3) 全控器件
GTO、BJT、功率MOSFET、IGBT等。 2. 根据门极(栅极)驱动信号的不同 (1) 电流控制器件
驱动功率大，驱动电路复杂，工作频率低。该类器件有SCR、GTO、BJT。 (2) 电压控制器件
驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高。该类器件有功率MOSEET、IGBT。
3. 根据载流子参与导电情况之不同，开关器件又可分为单极型器件、双极型器件和复合型器
破的，否则将造成器件的永久性损坏。
件。
* (1) 单极型器件 * * * * * * *
功率MOSFET 。 (2) 双极型器件
二极管、SCR、GTO、BJT。 (3) 复合型器件
IGBT，是电力电子器件发展方向。
电力电子器件中电压，电流额定值从高往低的器件是SCR、GTO、IGBT和BJT、功率MOSFET。 工作频率从高往低的器件是功率MOSFET、IGBT、BJT、GTO、SCR。
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1-1 控制屏介绍及操作说明
一、特 点
1.实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验。
2.实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。
3.实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KP左右的通用实验机组。
4.装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成该设备损坏；电路连接方式安全、可靠、迅速、简便；除电源控制屏和挂件外，还设置有实验桌，桌面上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便；实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。
5.控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实保护操作者的安全，为开放性的实验室创造了安全条件。
6.挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显的区别，不能互插 7.实验线路选择紧跟教材的变化，完全配合教学内容，满足教学大纲要求。 二、技术参数
1.输入电压 三相四线制 380V±10% 50Hz
2.工作环境 环境温度范围为-5—40℃,相对湿度<75%,海拔<1500m 3.装置容量：＜１.5kVA 4.电机输出功率：＜200P
5.外形尺寸：长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜
1-2 PD01电源控制屏
电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流励磁电源等。屏上还设有定时器兼报警记录仪，供教师考核学生实验之用；在控制屏正面的大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验所需挂件，凹槽底部设有12芯、10芯、4芯、3芯等插座，给挂件提供电源；在控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
图1-1 主控制屏面板图
1.三相电网电压指示
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三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相的情况，操作交流电压表下面的切换开关，观测三相电网各线间电压是否平衡。
2.定时器兼报警记录仪
(1)定时器与报警记录仪是专门为教师对学生的实验考核而设置。可以调整考核时间。到达设定时间，可自动断开电源。
操作方法：
① 开机即显示当前时钟
② 设量键：当按设量键时，时钟不走动，表示可以输入定时时间，按数位键把小数点移到要修改的位置，按数据键，让数码管显示当前所需值，末位输入9，再按设量键，显示“666666”表明设量成功。当显示“55555”表示操作有错，重新输入。
注意：每位数码管都要输入数据才可靠有效。 ③ 定时键：可查询当前定时时间。
④ 故障键：可查询当前故障（以后升级有此功能）。
按“功能”键，使右1位显示3，再按“确认”键，则右3～右1位显示000，表明告警次数已清零。 ⑤ 告警次数记录查询：
按“功能”键，使右1位显示5，再按“确认”键，显示器的右3～右1位将显示已出现故障告警的次数。
⑥ 时钟显示：
按“功能”键，使右1位显示7，再按“确认”键，显示器的六位数码管将显示当前的时间（时、分、秒）。
（2）运行提示：
①当计时时间到达所设定的结束（报警）时间后，机内蜂鸣器会鸣叫一分钟。再过4分，机内接触器跳闸。如果按本表的“复位”键，再按本装置的启动按钮，则重复鸣叫1分钟，再过4分钟跳闸的过程。
②跳闸后，切断本装置的总电源，十秒钟后重新启动。 3.电源控制部分
它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能，它由电源总开关、启动按钮及停止按钮组成。当打开电源总开关时，红灯亮；当按下启动按钮后，红灯灭，绿灯亮，此时控制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。
4.三相主电路输出
三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或380V/3A电源。输出的电压大小由“调速电源选择开关”控制， A、B、C输出线电压为200V，可完成电力电子实验以及直流调速实验；在A、B、C三相附近装有黄、绿、红发光二极管，用以指示输出电压。同时在主电源输出回路中还装有电流互感器，电流互感器可测定主电源输出电流的大小，供电流反馈和过流保护使用，面板上的TA1、TA2、TA3三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。
5.励磁电源
在按下启动按钮后将励磁电源开关拨向“开”侧，则励磁电源输出为220V的直流电压，并有发光二极管指示输出是否正常，励磁电源由0.5A熔丝做短路保护，由于励磁电源的容量有限，仅作为直流电机提供励磁电流，故一般不能作为大电流的直流电源使用。
6.面板仪表
面板下部设置有±300V数字式直流电压表和±5A数字式交流电流表，精度为0.5级，能为可逆调速系统提供电压及电流指示；面板上部设置有500V真有效值交流电压表和最大量程为2000mA的直流毫安表，精度为0.5级，供交流调速系统实验时使用。
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1-3 各挂件功能介绍
以挂件的编号次序分别介绍其使用方法，并简单说明其工作原理及单元电路原理图。 一、PDQ-11挂件（晶闸管主电路）
该挂件装有12只晶闸管、直流电压和电流表等，其面板如图1-2所示。
图1-2 晶闸管主电路面板图
1.三相同步信号输出端
同步信号是从电源控制屏内获得，屏内装有?/Y接法的三相同步变压器，和主电源输出同相，其输出相电压幅度为15V左右，供PDQ-12内的KC04集成触发电路，产生移相触发脉冲；只要将本挂件的12芯插头与屏相连接，则输出相位一一对应的三相同步电压信号；接口的详细情况详见附录相关内容。
2.正、反桥脉冲输入端
从PDQ-11来的正、反桥触发脉冲分别通过输入接口，加到相应的晶闸管电路上；接口的详细情况详见附录相关内容。
3.正、反桥钮子开关
从正、反桥脉冲输入端来的触发脉冲信号通过“正、反桥钮子开关”接至相应晶闸管的门极和阴极。 4.三相正、反桥主电路
正桥主电路和反桥主电路分别由六只5A/1000V晶闸管组成；其中由VT1～VT6组成正桥元件（一般不可逆、可逆系统的正桥使用正桥元件）；由VT1ˊ～VT6ˊ组成反桥元件（可逆系统的反桥以及需单个或几个晶闸管的实验可使用反桥元件）；所有这些晶闸管元件均配置有阻容吸收及快速熔断丝保护。
5.电抗器
实验主回路中所使用的平波电抗器装在电源控制屏内，其各引出端通过12芯的插座连接到PDQ-11面板的中间位置，有3档电感量可供选择，分别为lOOmH、2O0mH、700mH（各档在1A电流下能保持线性），可根据实验需要选择合适的电感值。电抗器回路中串有3A熔丝保护，熔丝座装在电抗器旁。
6.直流电压表及直流电流表
面板上装有?500V的带镜面直流电压表、?5A的带镜面直流电流表，均为中零式，精度为1.0级，为可逆调速系统提供电压及电流指示。 二、PDQ-12 挂件(三相晶闸管触发电路)
该挂件装有三相触发电路和正反桥功放电路等，面板图如图1-3。 1.移相控制电压Uct输入及偏移电压Ub观测及调节
Uct及Ub用于控制触发电路的移相角；在一般的情况下，我们首先将Uct接地，调节Ub，以确定触发脉冲的初始位置；当初始触发角定下后，在以后的调节中只调节Uct的电压，这样确保移相角
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不会大于初始位置；如在逆变实验中初始移相角α=150定下后，无论调节Uct，都能保证β>30，防止出现逆变颠覆的情况。
2.触发脉冲指示
在触发脉冲指示处设有钮子开关用以控制触发电路，开关拨到左边，绿色发光管亮，在触发脉冲观察孔处可观测到后沿固定、而前沿可调的宽脉冲链；
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开关拨到右边，红色发光管亮，触发电路产生互差60的双窄脉冲。 3.三相同步信号输入端
通过专用的十芯扁平线将PDQ-11上的“三相同步信号输出端”与PDQ-12“三相同步信号输入端”连接，为其内部的触发电路提供同步信号；同步信号也可以从其他地方提供，但要注意相序的问题；接口的详细情况详见附录相关内容。
图1-3 三相晶闸管触发电路面板图 4.锯齿波斜率调节与观测孔
打开挂件的电源开关，由外接同步信号经KC04集成触发电路，产生三路锯齿波信号，调节相应的斜率调节电位器，可改变相应的锯齿波斜率，三路锯齿波斜率应保证基本相同，使六路触发信号保持同时出现,且双窄脉冲间隔基本一致。
5.控制电路
其线路原理如图1-5所示。在由原KC04、KC41和KC42三相集成触发电路的
基础上，又增加了4066、4069芯片，可产生三相六路互差60°的双窄脉冲或三相六路后沿固定、前沿可调的宽脉冲链，供触发晶闸管使用。
在面板上设有三相同步信号观测孔、两路触发脉冲观测孔。VT1～VT6为单脉冲观测孔(在触发脉冲指示为“窄脉冲”)或宽脉冲观测孔(在触发脉冲指示为“窄脉冲”)；VT1’～VT6’为双脉冲观测孔(在触发脉冲指示为“窄脉冲”)或宽脉冲观测孔(在触发脉冲指示为“窄脉冲”)。
三相同步电压信号从每个KC04的“8”脚输入，在其“4”脚相应形成线性增加的锯齿波，移相控制电压Uct和偏移电压Ub经叠加后，从“9”脚输入。当触发脉冲选择的钮子开关拨到窄脉冲侧时，通过控制4066（电子开关），使得每个KC04从“1、15”脚输出相位相差180°的单窄脉冲(可在上面的脉冲观测孔观测到)，窄脉冲经KC41（六路双脉冲形成器）后，得到六路双窄脉冲(可在下面的脉冲观测孔观测到)。将钮子开关拨到宽脉冲侧时，通过控制4066，使得KC04的“1、15”脚输出宽脉冲，同时将KC41的控制端“7”脚接高电平，使KC41停止工作，宽脉冲则通过4066的“3、9”两脚直接输出。
4069为反相器，它将部分控制信号反相，控制4066；KC42为调制信号发生器，对窄脉冲和宽脉冲进行高频调制。具体有关KC04、KC41、KC42的内部电路原理图，请查阅附录中的相关内容。
6.正、反桥功放电路
正、反桥功放电路的原理以正桥的一路为例，如图1-4所示；由触发电路输出的脉冲信号经功放电路中的V2、V3三极管放大后由脉冲变压器T1输出。Ulf即为PDQ-12面板上的Ulf ,接地才可使V3工作，脉冲变压器输出脉冲；正桥共有六路功放电路，其余的五路电路完全与这一路一致；反桥功放和正桥功放线路完全一致，只是控制端不一样，将Ulf改为Ulr。
7.正桥控制端Ulf及反桥控制端Ulr
这两个端子用于控制正反桥功放电路的工作与否，当端子与地短接，表示功放电路工作，触发电路产生的脉冲经功放电路从正反桥脉冲输出端输出；悬空表示功放不工作；Ulf控制正桥功放电路，Ulr控制反桥。
8.正、反桥脉冲输出端
经功放电路放大的触发脉冲，通过专用的20芯扁平线将PDQ-11“正反桥脉冲输入端” 与PDQ-12上的“正反桥脉冲输出端”连接，为其晶闸管提供相应的触发脉冲；接口的详细情况详见附录相关内容。
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