电力电子技术总结与复习

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'电力电子技术总结与复习'
? 考试时间:? 6月9日晚7:00——9:00? (15周三第五大节)? 地点:Ⅰ-101;102;105.? 请按下安排参加考试,并记住 每人在教室和序号(在试卷上 填写该序号)。 1地点:Ⅰ-101;序号1~50 2地点:Ⅰ-101 ;序号1~50 3地点:Ⅰ-102 ;序号51~96 4地点:Ⅰ-102 ;序号51~96 5地点:Ⅰ-105;序号97~146 6地点:Ⅰ-105;序号97~146 7 本课程的内容介绍第第一一部部分分::电电力力电电子子器器件件 (第1章-----全书的基础) 第第二二部部分分::各各种种电电力力电电子子电电路路 (第2~5章-----全书的主体)第第三三部部分分::PPWWMM技技术术和和软软开开关关技技术术 (第6、7两章) 8本课程主要包括器件、电路、应用这三方面的内容 1.电路为主线——在熟悉电力电子器件外特性、额定 参数及极限参数的基础上,注重分析研究由各类器件所 组成的各种电力电子变流电路;着重掌握主电路的组成 和工作原理。不同负载对电路工作特性的影响以及主电 路的参数计算与元件选择;熟悉了解典型触发、驱动和 缓冲保护电路的组成、工作原理和特点。 2.重视分析方法——波形分析是电力电子电路的基本分 析方法,只有画出各种状态下的波形,才能加深对电路 原理的定性理解,并在此基础上进行分析。 3.注重实践——本课程是一门理论性和实践性均较强 的专业技术基础课,要学会从实际应用的角度去分析和 掌握各种典型电路。 9 绪论1、电力电子技术概述  定义、与其它学科的关系、研究体系、电力变换的类型和电力电子系统的基本结构2、电力电子技术的发展史3、电力电子技术的应用 重点:掌握电力电子技术的定义及特征,以及电力电子技术的知识体系与其它学科的关系,电力变换的类型和电力电子系统的基本结构。 10 第1章 电力电子器件? 电力电子器件特征 大功率、开关状态、弱电控制、散热? 电力电子器件 工作原理、基本特征、主要参数; 选择、使用时注意的问题 11(一)内容 本章将对电力电子器件的概念、特点和分类等问题作介绍,重点介绍各种常用电力电子器件——电力二极管、晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。 (二)本章重点 重点是晶闸管、电力晶体管、绝缘栅双极晶体管的工作原理、基本特性;电力电子器件的保护、驱动、串并联 。(三)本章考点1、晶闸管的导通条件、主要参数。2、晶闸管的驱动。 12重点:各种电力电子器件原理、特性上的不同点,各自的主要参数。晶闸管(SCR)导通和关断条件 。晶闸管电流计算的问题 : IT = (1.5~2) I /1.57 131. 什么是晶闸管的额定电流?答:晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流,国标规定:是晶闸管在环境温度为40°C和规定的冷却状态下,稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。2. 为什么要限制晶闸管断态电压上升率du/dt?答:正向电压在阻断状态下,反向PN结J2相当的一个电容加在晶闸管两端,电压上升率过大,就会有过大的充电电流,此电流流过J3,起到触发电流的作用,易使晶闸管误触发,所以要限制断态电压上升率du/dt。3. 为什么要限制晶闸管导通电流上升率di/dt?答:在晶闸管导通开始时刻,若电流上升过快,会有较大的电流集中在门极附近的小区域内,虽然平均电流没有超过额定值,但在小的区域内局部的过热,也会损坏晶闸管的,所以要限制 14通态电流上升率di/dt。1. 什么是晶闸管的额定电流?答:晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流,国标规定:是晶闸管在环境温度为40°C和规定的冷却状态下,稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。2. 为什么要限制晶闸管断态电压上升率du/dt?答:正向电压在阻断状态下,反向PN结J2相当的一个电容加在晶闸管两端,电压上升率过大,就会有过大的充电电流,此电流流过J3,起到触发电流的作用,易使晶闸管误触发,所以要限制断态电压上升率du/dt。3. 为什么要限制晶闸管导通电流上升率di/dt?答:在晶闸管导通开始时刻,若电流上升过快,会有较大的电流集中在门极附近的小区域内,虽然平均电流没有超过额定值,但在小的区域内局部的过热,也会损坏晶闸管的,所以要限制 15通态电流上升率di/dt。 6. 缓冲电路的作用是什么?关断缓冲与开通缓冲在电路形式上有何区别,各自的功能是什么? 答:缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内因过电压du/dt或者过电流di/dt,减少器件的开关损耗。缓冲电路分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。关断缓冲电路是对du/dt抑制的电路,用于抑制器件的关断过电压和换相过电压,抑制du/dt,减小关断损耗。开通缓冲电路是对di/dt抑制的电路,用于抑制器件开通时的电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。 16 7. 型号为KP100-3,维持电流IH=4mA的晶闸管,使用在图题7. 所示电路中是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量)              图题1.7                答:(a)因为 100V I ? ? 2mA ? I A 50K? H ,所以不合理。 (b) 因为 200V I ? ? 20A A 10?KP100的电流额定值为100A,裕量达5倍,太大了。 178.  在图题1.13中,若要使用单次脉冲触发晶闸管T导通,门极触发信号(触发电压为脉冲)的宽度最小应为多少微秒(设晶闸管的擎住电流IL=15mA)?                            解:由题意可得晶闸管导通时的回路方程: di L A ? Ri ? E dt A 图题8. t 可解得 E ? L i ? (1 ? e ? ) ? ? ? 1 A R R 要维持晶闸管导通,i A ( t ) 必须在擎住电流IL以上,即 50 (1? e ?t ) ? 15?10 ?3 0.5 t ? 150?10?6 ? 150?s 所以脉冲宽度必须大于 。 150µs 18填空题 1、普通晶闸管内部有 PN结,外部有三个电极,分别 是 极、 极、和 极。 三个、阳极A、阴极K、门极G。 2、晶闸管的工作状态有正向 状态,正向 状态和反向 状态。 阻断、导通、阻断。 3、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电 压 ,保证在管子阳极电压每个正半周内以相同 的 被触发,才能得到稳定的直流电压。 同步、时刻。 4、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止 损 坏晶闸管的。 关断过电压。 195、GTO的全称是 ,图形符号为 ;GTR的全称是 ,图形符号为 ;P-MOSFET的全称是 ,图形符号为 ;IGBT的全称是 ,图形符号为 。 门极可关断晶闸管、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘双极晶体管。 6、晶闸管串联使用须采取 措施。 均压7、多个晶闸管相并联时必须考虑   的问题,解决的方法是  。 均流、串专用均流电抗器 8、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极,以 作为发射极与集电极复合而成。 电力场效应晶体管栅极为栅极;以电力晶体管集电极和发射极 20 第2章 整流电路(AC/DC变换)(一)内容 常用几种可控整流电路,分析和研究其工作原理、基本数量关系,以及负载对整流电路的影响。变压器漏抗对整流电路的影响。整流电路的谐波和功率因数的分析。大功率整流电路的特点。有源逆变产生的条件 。(二)本章重点1、可控整流电路原理分析2、基本数量关系。3、负载对整流电路的影响。4、有源逆变的概念。
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