APC电源SUA1000ICH高频UPS不间断电源1KVA670W塔式维修巡检更换详细介绍

从晶闸管的结构图可以看出，门极与阴极之间是一个PN结J3,其伏安特性称为门极伏安特性。为了***可靠、安全地触发，门极触发电路所提供的触发电压、触发电流和功率都应限制在晶闸管门极伏安特性曲线中的可靠触发区内。

门变为导通

维百毫安。

所需的最

性正

2.2.3主要参数

普通晶闸管在反向稳态下一定处于阻断状态。而与电力二极管不同的是，晶闸管在正向

工作时不但可能处于导通状态，也可能处于阻断状态。因此在提到晶闸管的参数时，断态和通态都是为了区分正向的不同状态，因此“正向”二字可省去。此外，各参数的给出往往与晶闸管的结温相联系，在实际应用时都应注意参考器件参数和特性曲线的具体规定。

(3) 晶间断态电

(1)电压参数

1 程中，开通时通前的

1断态重复峰值电压UDRM。断态重复峰值电压是在门极断路而结温为额定值(100A 以上为115℃,50A以下为100℃)时，允许重复加在器件上的正向峰值电压，如图2-8所示。国标规定重复频率为50Hz,每次持续时间不超过10ms,断态重复峰值电压UpRM为断态不重复峰值电压(即断态瞬时电压)UpSM的90%。断态不重复峰值电压应低于正向转折电压Ubo，所留裕量大小由各生产厂家自行规定。

反向重复峰值电压URRM。反向重复峰值电压是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压，如图2-8所示。规定反向重复峰值电压Upp为反向不重复峰值电压(即反向瞬态电压)URSM的90%。反向不重复峰值电压应低于反向击穿电压，所留裕量大小由各生产厂家自行规定。

) 间称为向电压

态所未超此临

能够

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晶闸管是大功率半导体器件，它在工作过程中会有比较大的损耗，因而产生大量的执需需依靠与晶闸管紧密接触的散热器，将这些热量传递给冷却介质。对于螺栓型晶闸管来说，螺栓是晶闸管的阳极A(它与散热器紧密连接)，粗辫子线是晶闸管的阴极K，细辫子线是门极G。螺栓型晶闸管在安装和更换时比较方便，但散热效果较差。对于平板型晶闸管来说，它的两个平面分别是阳极和阴极，而细辫子线则是门极。使用时，两个互相绝缘的散执器把晶闸管紧紧地夹在中间。平板型晶闸管的散热效果较好，但安装和更换比较麻烦。额定通态平均电流小于200A的一般不采用平板型结构。

都将

电流

晶闸管内部是PNPN 四层半导体结构，分别命名为P1、N1、P,、N,四个区P，区引

于第阻断漏电正向: 流，至接: 晶闸用示的，否电压月不出阳极A，N2区引出阴极K，P2区引出门极G。四个区形成J1、J2、J3三个PN结。如果正向电压(阳极电压高于阴极电压)加到器件上，则J2处于反向偏置状态，器件A、K两端之间处于阻断状态，只能流过很小的漏电流。如果反向电压加到器件上，则J1和J3处于反向偏置状态，器件A、K两端之间同样处于阻断状态，也只有很小的漏电流通过。

晶/闸管导通的工作原理可以用双晶体管模型来解释，如图2-7所示。如在器件上取-倾斜的截面，则晶闸管可以看作由P1N1P2和N1P2N2构成的两个晶体管VT1、VT2组合而成。如果外电路向门极注入电流IG，也就是注人驱动电流，则IG流人晶体管VT2的基极，即产生集电极电流Ic2,它构成晶体管VT1的基极电流，进而放大成集电极电流Ic1,Ic1 又进一步增大VT2的基极电流，如此形成强烈的正反馈，***VT1和VT2进人完全饱和状态，即晶/闸管导通。此时如果撤掉外电路注入门极的电流IG，晶闸管内部形成的强烈正反馈仍然会维持其导通状态。而要使其关断，就必须去掉阳极所加的正电压，或者给阳极施加反压，或者设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下，晶闸管才能关断。所以，对晶闸管的驱动过程更多的是称为触发，产生注人门极触发电流Ic的电路称为门极触发电路。也正是由于通过门极只能控制其开通，不能控制其关断，晶闸管才被称为半控型器件。

2.2.2伏安特性

总结前述晶闸管的工作原理，可以归纳出晶闸管正常工作时的特性如下。1当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下，晶闸管才能导通。

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1频率偏移(frequency variation):指市电频率的偏移超过2Hz(<48hz或>52Hz) 以上。这主要是由应急发电机的不稳定运行或由频率不稳定的电源供电所致。

以上污染或干扰对计算机及其他敏感仪器设备所造成的危害不尽相同。电源中断可能造成硬件损坏；电压跌落可能造成硬件提前老化、文件数据丢失；过电压、欠电压以及电压浪涌可能会损坏驱动器、存储器、逻辑电路，还可能产生不可预料的软件故障；电线噪声和瞬变电压可能会损坏逻辑电路和文件数据。

但UPS工作时，为了稳定输出电压，往往需要适时调整输出电压脉冲的宽度，这样就破坏了消除某些高次谐波的条件。虽然消除高次谐波的条件不一定满足，但单脉冲PWM波对高次谐波的抑制能力还是存在的，只不过抑制效果没有达到而已。

4.1.2多脉冲pWM 

多脉冲PWM法就是用多个等宽度矩形脉冲去等效交流的正半周，再用同样多个等宽矩形波脉冲去等效交流电的负半周，通过矩形波的调整去调整和稳定输出电压，而通过调整矩形脉冲的中心距离来调整和稳定输出频率。用多脉冲PwM法比单脉冲PWM法输出所含谐波更容易滤除，但每周期内开关器件通断次数过多会造成控制电路复杂和过多能量损耗。

4.1.3正弦脉冲PWM 

正弦波脉宽调制的控制思想，是利用逆变器的开关元件，由控制线路按一定的规律控制开关元件的通断，从而在逆变器的输出端获得一组等幅、等距而不等宽的脉冲序列。其脉宽基本上按正弦分布，以此脉冲列来等效正弦电压波。如图4-5所示，将正弦波的正半周划分为N等份(图中为12等份)，这样就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲的宽度相等，都等于/N,但幅值不等，且脉冲顶部是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化，如果将每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积用一个与此面积相等的等高矩形脉冲代替，就得到图示的脉冲序列。这样，由N个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的正半周等效，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。

在理论上可以严格地计算出各分段矩形脉冲的宽度，作为控制逆变电路开关元件通断的依据，但计算过程十分烦琐。较为实用的方法是采用调制的方法，即把希望得到的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到望的PwM波形实现SPWM一般比较容易理解的方法是:采用一个正弦波ug(调制信号)与等腰三角波1(载128 s85188Z61 EFuzZ4 8.5kg 风干波信号)相交的断，就可得到宽

在采用SPw 控制方式所对应-U4 图为了讨3-44),讨论首先，_{6为正弦式中，UPS电源技术及应用

0日0几LUDU 

HUU0日日日几0UL0 

图4-9三相SPwM波形

的波形正、负半周也对称，K应取为奇数。如图4-9所示的例子是K=9时的同步调制三相PwM波形。

每一相的控制脉冲如图4-9所示。

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晶闸管

晶闸管是晶体闸流管的简称，通常又称作可控硅整流器(SCR--silicon controlerd rectifier),以前被简称为可控硅。在电力二极管开始得到应用后不久，1956年美国贝尔实验室(Bell Laboratories)发明了晶闸管，到1957年美国通用电气公司(General Electric Company)开发出了世界上***只晶闸管产品，并于1958年使其商业化。由于其开通时刻可以控制，而且各方面性能均明显胜过以前的汞弧整流器，因而立即受到普遍欢迎，从此开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代，有人把以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用，称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。

晶闸管是一种大功率半导体器件，它具有体积小、重量轻、耐压高、容量大、使用简单和控制灵敏等优点。单独用晶闸管或者用晶/闸管与整流二极管相结合构成的各种整流电路可以通过控制电路方便地调节输出电压，达到可控整流的目的。因而晶闸管被广泛用于直流稳压电源、电机调速、直流斩波器、交流调压器和无触点开关等方面。

2.2.2 

2.2.1工作原理

如图2-6所示为晶闸管的外形、结构和电气图形符号。从外形上看，晶闸管主要有螺栓型和平板型两种封装形式，均引出三个电极:阳极A、阴极K和门极(或称控制极)G。