电力电子技术复习指导.pdf

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1、电力电子技术引言电力电子技术的定义：电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电能变换的含义：在输入与输出之间，将电压、电流、频率（含直流）、相位、相数中的一项以上加以改变。电能变换的类型：交流－直流（整流）；直流－直流（直流斩波）；交流－交流（交流电力控制、交交变频）；直流－交流（逆变）电力电子技术的研究内容：电力电子器件制造技术，半导体变流技术11T2π电压（电流）平均值的计算：Vv==()tdtv()ωωtdtave∫∫T002π11T2π22电压（电流）有效值的计算：V==vtdt()v()ωωtd

2、teff∫∫T002π若非正弦波形用v(t)时间函数来表示，则傅立叶级数为：式中，2,1由于＝ωπff==/,Tθωt,所以11T2πav==()tdtv()θθd0T∫∫002π∞vt()=+a∑(cosantbωω+sinnt)21T2π0nnav==()costnωθtdtvn()cosθdθn=1nT∫∫00π∞=+aa∑22+bsin(nωt+ϕ)21T2π0nnnbv==()sintnωθtdtvn()sinθdθn∫∫n=1T00π∞22=+VV0∑2nnsin(nωϕt+)abnn+V=n=1n2−1anϕ

3、=tannbn1电力电子器件――――――――――1.1电力电子器件的概念和特征―――――――――――――――电力电子器件的定义：可直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。主电路的定义：电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。电力电子系统的组成：由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。电力电子器件的分类：按照器件能够被控制的程度分类：半控型、全控型、不控型按照驱动电路信号的性质分类：电流驱动型、电压驱动型按照内部导电机理：单极型、双极型、复合型1―――――――――――――

4、――1.2电力二极管――――――――――――――电气符号：类型：双极型、不控器件二极管的基本特征：单向导电性电力二极管的主要类型：普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管――――――――――――――――1.3晶闸管―――――――――――――――――电气符号：英文缩写：SCR类型：双极型、电流控制、半控型器件晶闸管的工作特性：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开通。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。晶闸管的基本特性:（非重点）IA正向导通III=0IG2G1GUUHRSMRRM-OUU+UUDRMboAAU

5、DSM雪崩击穿-IA晶闸管的伏安特性I>I>IG2G1G2iA100%90%10%0tdtrtuAKIRMOtUtRRMtrrgr晶闸管的开通和关断过程波形晶闸管的主要参数:（1）额定电压：取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。（2）通态平均电流IT(AV）：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时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。（3）维持电流IH：使晶闸管维持导通所必需的最小电流。（4）擎住电流IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流

6、。对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2～4倍。晶闸管的派生器件：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管――――――――1.4门极可关断晶闸管（单极型、电流控制、全控型器件）―――――――KGA电气符号：英文缩写：GTO类型：双极型、电流控制、全控型器件门极可关断晶闸管的工作特性：导通条件与晶闸管一样。不同之处在于：可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。门极可关断晶闸管的主要参数:（与晶闸管不同的参数）3（1）最大可关断阳极电流IATO。（2）电流关断增益βoff：最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值IGM之

7、比称为电流关断增益。（βoff一般很小，只有5左右，这是GTO的一个主要缺点）。―――――――――――――1.5电力晶体管――――――――――――――――――CBE电气符号：英文缩写：GTR类型：双极型、电流控制、全控型器件电力晶体管的工作特性：与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的，但工作在开关状态。GTR的二次击穿现象：一次击穿发生时，Ic突然急剧上升，电压陡然下降。常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变。―――――――――――1.6电力场效应晶体管―――――――――――――――――DG电气符号：S英文缩写：

8、P.MOSFET类型：单极型、电压控制型器件电力场效应晶体管的工作特性：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零时截止，栅源极间加正电压时导通。电力场效应晶体管的主要参数:（1）漏极电压UDS:电力MOSFET电压定额。（2）漏极直流电流ID：电力MOSFET电流定额。（3）开启电压UT：使器件开通所需加在栅