工本课程的性质与设置目的

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1、黑龙江省高等教育自学考试工业电气自动化技术(080602)专业（专科）电力电子技术考试大纲(课程代码2286)黑龙江省高等教育自学考试委员会办公室二○○九年十月电力电子技术自学考试大纲I本课程的性质与设置目的《电力电子变流技术》是工业企业电气化和应用电子技术专业的一门技术基础较强的专业课，主要讲授晶闸管元件，可控整流主电路，触发电路晶闸管有源逆变电路，晶闸管交流调压电路以及直流斩波电路等的基本知识。通过实验，实习等实习环节，培养学生具有安装调试，维修能力和对一般可控整流设备的设计计算能力。设置本课程的目的是：电力电子技术是

2、电力电子学的一个分支，是采用半导体器件实现对电能的控制与变换的科学，是介于电气三大领域──电力、电子和控制之间的交叉学科，在工业、交通、电力等领域有广泛的应用。是电类专业学生必须掌握的专业技术基础知识。使学生熟悉电力电子技术的基本理论，基本知识和基本电路，熟悉典型电力半导体器件的工作原理、外特性和功能，掌握电力电子电路的分析方法，并了解其在工程技术领域中的应用。为学习《自动控制系统》及其它相关专业课程打下一定的基础，特设置本课程。学习本课程的具体要求是：1．握晶闸管元件的单向可控导电性基本原理，主要参数以及测试方法。2．握

3、常用的可控整流电路和有源逆变电路的基本原理，波形画法，主要参数计算，元件选择以及掌握晶闸管电路的过压，过流等保护方法和保护元件的估算。3．握常用的晶闸管触发电路的工作原理，波形分析，并根据不同要求选择恰当的触发电路和集成触发器件。4．对基本的可控整流电路能正确接线，正确理相并具有调试和故障分析的初步能力。对于一般的晶闸管装置，能根据产品说明，对照实物弄清原理，正确使用。5．解晶闸管无源逆变，交流调压，直流斩波等电路的基本工作原理。波形分析以及某些主要参数对电路工作的形响。6．其他新型电力电子器件，如电力晶闸管，可关断晶闸管

4、及应用。II课程内容与考核目标第一章电力二极管和晶闸管学习目的和要求掌握电力二极管和晶闸管的基本结构、工作原理、主要特性和主要参数。1、1电力二极管一结构与伏安特性（1）结构：内部结构有一PN结，截面积交大；（2）伏安特性：阳极和阴极间的电压和流过管子的电流之间的关系。二主要参数（1）额定电流（正向平均电流）IF：在指定的管壳温度（简称壳温，用TC表示）和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。正向平均电流：是按照电流的发热效应来定义的，因此使用时应按有效值相等的原则来选取电流定额，并应留有一定的裕量。当用在

5、频率较高的场合时，开关损耗造成的发热往往不能忽略。当采用反向漏电流较大的电力二极管时，其断态损耗造成的发热效应也不小。（2）反向重复峰值电压URRM指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。通常是其雪崩击穿电压UB的2/3。使用时，往往按照电路中电力二极管可能承受的反向最高峰值电压的两倍来选定。（3）正向平均电压UF指电力二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。有时参数表中也给出在指定温度下流过某一瞬态正向大电流时器件的最大瞬时正向压降。（4）最高工作结温TJM结温是指管芯PN结的平均温度，用T

6、J表示最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度。TJM通常在125~175°C范围之内。三电力二极管的参数选择及注意事项（1）参数选择：额定正向平均电流IF的选择原则：额定电压URRM的选择原则：（2）注意事项：必须保证冷却条件；平板型元件的散热器一般不应自行拆装；严禁用兆欧表检查元件的绝缘情况。四电力二极管的主要类型（1）普通二极管（GeneralPurposeDiode）又称整流二极管（RectifierDiode），多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中。其反向恢复时间较长，一般在5μs

7、以上，这在开关频率不高时并不重要。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。（2）快恢复二极管（FastRecoveryDiode——FRD）恢复过程很短特别是反向恢复过程很短（5μs以下）的二极管，也简称快速二极管，工艺上多采用了掺金措施。适用于中等电压和电流范围，多用作高频开关使用。（2）肖特基二极管（SchottkyBarrierDiode——SBD）以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管，简称为肖特基二极管。它具有低导通电压和极短的开关时间。但反向漏电流大和阻断电压

8、低是其缺点，主要用于高频、低压的场合。1、2晶闸管一晶闸管的结构晶闸管是一种大功率半导体变流器件，它具有三个PN结的四层结构，由最外的P1层和N2层引出两个电极，分别为阳极A和阴极K，由中间P2层引出的电极是门极G（也称控制极）。三个PN结称为J1、J2、J3。二晶闸管的导通与关断条件晶闸管导通必须同