电力电子技术资料

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1、电力电子技术复习大纲一基本概念（填空和问答）1电力电子技术的定义电力电子技术是利用电力电子器件构成的电路系统对电能进行变换和控制的技术。这种变换包括对电压、电流、频率和波形等方面的变换。2电力电子变换电路的种类（1）AC-DC变换器：把固定的交流电变换成幅值固定或可调的直流电，实现从交流到直流的变换；（2）DC-DC变换器：把幅值固定的直流电变换成幅值固定或可调的直流电，实现从总流到直流的变换；（3）DC-AC变换器：把幅值固定的点流电变化成可调的交流电，实现从直流到交流的变换；（4）AC-AC变换器：把固定的交流电变化成电压或频率可调的交流电,实现从交流到交流的变换。这四种变换电路称为基本的

2、变流形式。由它们组合还可以构成各种各样复杂的变换器。3电力电子技术的发展及趋势电力电子技术的发展有赖于电力电子器件的发展。以器件为核心的电力电子技术的发展可分为三个阶段：1904~1957年称为电力电了技术的史前期；1957〜1980年称为传统电力电了技术阶段；1980年至今称为现代电力电了技术阶段。现代电力电子技术发展趋势是：应用技术的高频化、硕件结构的模块化和产品性能的绿色化。高频化对使电力电子装置小型化和高效率，模块化可减小装置的体积和装置的分布参数，绿色化可控制谐波、减小对电网和负载的影响。4.电力电子技术的应用（1）在电机调速方面的应用：交直流电机的调压和变频；（2）在电力系统中的应

3、用：高压直流输电技术、柔性交流输电技术、静止无功发生器、冇源电力滤波器；（3）电源装置：在冶金、电化学工业中大量使用大容量整流电源、高频或中频感应加热电源、开关电源；（4）家用电器：调光台灯、节能灯，变频空调、变频冰箱等；（5）电子开关5电力二极管的特性及主要类型特性：单向导电性：PN结加一定的正向电压（％＞0.7V）可以导通；反向阻断和击穿性:加反向电压（sKOV）则只有微小的反向漏电流流过，不能导通。不断加人反向电压，当超过反向击穿电压值时，反向漏电流将急剧增大，形成反向击穿。主要类型：电力二极管按照性能，特别是反向恢复特性的不同，分为普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种形式。普通二

4、极管又称整流二极管，多用于开关频率不高（1kHz以下）的報流电路屮。其反向恢复时间较长，一般在5us以上，但正向电流定额和反向电压定额可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上。快恢复二极管，恢复过程很短，特别是反向恢复过程很短（一般在5us以下）的二极管,从性能上可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。肖特基二极管以金属和半导体接触形成的势垒为基础，其优点在于：反向恢复时间很短（10〜40ns）,正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲；在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小，明显低于快恢复二极管。因此，其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管要小，效率高。其弱点在「当所能承受的反向耐压提高吋其止向压降

5、也会高得不能满足要求,因此多用于200V以下的低压场合。另外，反向漏电流较人且对温度敏感，因此反向稳态损耗不能忽略，而且必须严格地限制其工作温度。6晶闸管的特性(1)晶闸管具有单向导电和可控开通的开关特性。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)晶闸管要导通工作，应具备两个条件：从主回路看，晶闸管应承受正向阳极电压;从控制回路看，应有符合要求的正向门极电流。(3)晶闸管一旦导通，门极便失去控制作用，移除触发电流或是从门极抽取电流，部不会使晶闸管关断。门极触发电流帘采川脉冲形式。触发脉冲的宽度与晶闸管的开通特性及负载性质有关。(4)欲使导通的晶闸管关断，需从主回路

6、采取牯施，使晶闸管阳极电流下降至维持电流之下，通常还要施加一定时间的反向电压。7晶闸管的派生器件及应用晶闸管的派生器件主要有：快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。(1)快速品闸管：主要用于直流电源供电的逆变器、斩波器以及较高频率(400H刁以上)的其他变流电路中。(2)逆导晶闸管：逆导晶闸管相当于普通晶闸管与硅整流二极管的反并联，采用逆导晶闸管时，可以简化主电路结构，提高主电路工作的可靠性。逆导晶闸管的额定电流有两个，一个是晶闸管电流，一个是与之反并联的二极管的电流。因此，它用分数表示，分子为品闸管电流定额，分母为整流管电流定额，如300/150A等。(3)双向品闸管：双向晶闸管

7、相当于一对反并联的普通晶闸管。双向晶闸管在承受正、反向电压时，均可控制导通，且正、反方向的电流波形対称，属交流开关器件。因此，额定电流的标注方法与晶闸管不同，双向晶闸管是以电流有效值标定的。(4)光控晶闸管：乂称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管，由于采用光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，而且可以避免电磁干扰的影响，因此光控晶闸管目前在高压大功率的场合，如高压肓流输电和高