最新《电力电子技术》讲义(2)资料教学讲义PPT.ppt

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1、《电力电子技术》讲义(2)资料目录引言电力电子器件电力电子电路脉宽调制（PWM）技术和软开关技术2引言什么是电力电子技术？电力电子技术的发展史电力电子技术的应用3描述电力电子学的倒三角形★72.电力电子技术的发展史电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。81904年出现了电子管能在真空中对电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开了电子技术之先河。电动机—直流发电机组和水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动，甚至用于直流输电等。各种整流电路、逆变电

2、路、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。9晶闸管1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，这标志着电力电子技术的诞生。晶闸管因电气性能和控制性能优越，很快取代了水银整流器和旋转变流机组，且其应用范围也迅速扩大。工业的迅速发展也有力地推动了晶闸管的进步。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。全控型器件（复合型器件）80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得到迅猛的发展。★103.电力电子技术的应用1）一般工业2）交通运输3）电力系统4）电子装置用电源5

3、）家用电器6）其他（不间断电源（UPS）、航天飞行器中的各种电子仪器所需电源）★11电力电子器件概述电力电子器件电力电子器件器件辅助电路电力电子器件器件的串联和并联使用12概述电力电子器件的概念和特征电力电子器件的分类13电力电子器件的概念和特征电力电子器件——可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征14同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力。电力电子器件一般都工作在开关状态。实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。为保证不致于

4、因损耗散发的热量导致器件温度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热设计，在其工作时一般都要安装散热器。15电力电子器件的分类(1)半控型器件——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。(2)全控型器件——通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。(3)不可控器件——不能用控制信号来控制其通断。★16电力电子器件按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：单极型器件——由一种载流子参与导电的器件。（电力MOSFET和SIT）双极型器件——由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。（电力二极管、晶闸管、GTO、GTR和SITH）复合型器

5、件——由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。（IGBT和MCT）17电力电子器件的分类1.不可控器件——电力二极管2.半控型器件——晶闸管3.典型全控型器件（1）门极可关断晶闸管（2）电力晶体管（3）电力场效应晶体管（4）绝缘栅双极晶体管★18电力电子器件器件辅助电路1.电力电子器件器件的驱动2.电力电子器件器件的保护191.电力电子器件器件的驱动驱动电路——主电路与控制电路之间的接口使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过

6、驱动电路实现驱动电路的基本任务：将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号对半控型器件只需提供开通控制信号对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号202.电力电子器件器件的保护（1）电力电子器件器件的过电压保护（2）电力电子器件器件的过电流保护（3）缓冲电路★21电力电子器件器件的串联和并联使用1.晶闸管的串联目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，使器件电压分配不均匀静态不均压：串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散

7、性，各器件分压不等承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一个器件承担全部电压也导通，失去控制作用反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一个随之击穿22静态均压措施选用参数和特性尽量一致的器件采用电阻均压，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多。图1-41晶闸管的串联a)伏安特性差异b)串联均压措施23动态均压措施动态不均压——由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压动态均压措施：选择动态参数和特性尽量一致的器件。用RC并联支路作动态均压。采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异。242.晶闸管的并联目的：多个器件并联来承担较大的电流。

8、问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均