9.3.5 冷卻和散熱
電力半導(dǎo)體器件的核心是 PN 結(jié),為保證器件的正常工作,一般不應(yīng)超過器件的最高結(jié)
溫,否則將導(dǎo)致器件的熱損壞。為此應(yīng)用時(shí)應(yīng)設(shè)法降低器件的內(nèi)部功耗、改變散熱條件。為
了便于散熱,功率器件一般加裝散熱器。散熱器有平板散熱器、型材散熱器和叉指散熱器。
常用的散熱冷卻方式有自冷、風(fēng)冷、水冷和沸騰冷卻四種。
自冷是由空氣的自然對(duì)流及輻射作用將熱量帶走的散熱方式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無噪聲,不需
維護(hù),但散熱效率低。
風(fēng)冷是采用強(qiáng)制通風(fēng),加強(qiáng)對(duì)流的散熱方式,一般為自冷散熱效率的 2~4 倍,噪聲大,
需要維護(hù)。
水冷方式散熱效率極高,可達(dá)自冷散熱效率的 l50 倍以上,噪聲小,易凝露,維護(hù)量大,
需要加水處理和循環(huán)設(shè)備,低溫下易凍結(jié)。
沸騰冷卻是將冷卻介質(zhì)放在密封容器中,通過媒質(zhì)物相的變化進(jìn)行冷卻,效率極高,且
裝置體積小,但造價(jià)昂貴。
電鍍電源設(shè)備常用的晶閘整流主電路可分單相全波、三相橋式全控、六相雙反星、十二
相整流電路和交流調(diào)壓等;高頻開關(guān)電源主要由整流和逆變電路等組成。
圖 9—7 單相全波電阻性負(fù)載可控整流電路及其波形
下面分別介紹各主電路的工作原理。
9.4.1 單相全波可控整流電路
單相全波電阻性負(fù)載可控整流電路原理及其波形如圖 9—7 所示。
在 0~7r 期間,U2處于正半周,V1承受正向電壓,V2承受反向電壓,所以在此期間給 V1
以觸發(fā)脈沖,則 V1就會(huì)導(dǎo)通,電流經(jīng) V1到負(fù)載尺回到變壓器次級(jí)中心點(diǎn)。在 7c 時(shí)刻,U2降
到零,V1自行關(guān)斷。
在 7c~27c 之間,V1承受反向電壓,V2承受正向電壓,所以在此期間給 V2以觸發(fā)脈沖,
則V2就會(huì)導(dǎo)通,電流經(jīng) V2到負(fù)載 R 回到變壓器次級(jí)中心點(diǎn)。在 27c 時(shí)刻,U2降到零,V2自
行關(guān)斷。
如此循環(huán)下去,在負(fù)載 R 兩端就得到了脈動(dòng)的直流輸出電壓,觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻決定
輸出電壓的大小。