电力电子技术期末考试复习

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1、学号：20070938姓名：陈友虎绪论电力电子技术：就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制技术。包括信息电子技术和电力电子技术两大类。电力电子技术的诞生石以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志。电力电子技术应用：1一般工业，2交通运输，3电力系统，4电子装置用电源，5家用电器，6其他。第二章电力电子器件课分为：1电真空器件，2半导体器件。应用电力电子器件的系统组成：1控制电路，2驱动电路，3检测电路，4主电路。电力电子器件的分类：1）按照电路；按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可分;1半控型器件，2，全控型器件，不可控器件。2)按照驱动电路加在电力电子器件控

2、制端和公共端之间的性质可分为：1电流驱动型，电压驱动型3）按载流子参与导电的情况分：1单极型器件，2双极型器件，3复合型器件。晶闸管的外形，结构，符号，工作原理，静态特性：P20页。晶闸管的基本特性：静态特性和动态特性静态特性：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。2当晶闸管承受正向电压死，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。3晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通。晶闸管的主要参数：1电压定额：（1）断态重复峰值电压断态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正向峰值电压。（2）反向重

3、复峰值电压反向从夫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。（3）通态（峰值）电压这是晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。2电流定额：(1)通态平均电流国际规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值(2)维持电流维持电流是指使晶闸管维持导通所必须的最小电流，一般为几十到几百毫安。与结温有关，结温越高，则越小。典型全控型器件：（1）门极可关断晶闸管（GTO）它与普通晶闸管不同的是：1）在设计器件时使得较大，这样晶体管控制灵敏，使得GTO易于关断。1）使得

4、导通时的更接近于1.普通晶闸管设计为1.15，而GTO设计为1.05，这样使GTO导通时饱和程度不深，更接近临界饱和，从而为门极控制开关提供了有利条件。2）多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小门极和阴极间的距离大为缩短，使得基区所谓的横向电阻小。从而使门极抽出较大的电流成为可能。电力晶体管（GTR）：与GTO类似，GTR开通时需要经过延迟时间和上升时间，二者之和为开通时间，关断时需要经过存储时间和下降时间二者之和为关断时间。GTR的开关时间在几微妙以内，必晶闸管和GTO都短很多。电力场效应晶体管（MOSFET）：由于MOSFET只靠多子导电，不存在少子存储效应，因而其关断过程是非常迅

5、速的。开关时间在1~100ms之间，工作频率可达100Khz以上是主要电力电子器件中最高的。MOSFET是场控器件。在静态不需要输入电流。但是，在开关过程中需要对输入电容器充放电，仍需要一定的驱动功率。开关频率越高，所需的驱动功率越大。单极型器件和复合型器件都是电压驱动型器件，而双极型器件均为电流驱动器件。电压驱动器件的共同特点是：输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高。电流驱动器件的共同特点具有电导调制效应，因而通态压降低。导通损耗小，但工作频率较低，所需驱动功率大，驱动电路也比较复杂。习题及思考题：1.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向

6、阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。3.图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。图1-43晶闸管导电波形解：a)Id1==()0.2717ImI1==0

7、.4767Imb)Id2==()0.5434ImI2==0.6741Ic)Id3==ImI3==Im4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A，由上题计算结果知a)Im1329.35，Id10.2717Im189.48b)Im2232.90,Id20.5434Im21