现代电力电子技术答卷

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1、现代电力电子技术答卷Y141201郑伟东2013214010221.简述现代电力电子技术的特点及发展趋势？答：现代电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术量大分支。而电力电子制造技术是电力电子技术的基础。电力电子制造技术核心即为电力电子器件。1、现代电力电子技术发展的特点有：（1）集成化，全控型器件都是由许多单元器件并联而成。（2）高频化，全控化。（3）使用PWM控制方式，PWM已成为电力变化的核心技术。（4）控制技术的数字化与智能化发展，PIC和IPM的应用预示着电力电子技术与计算机控制技术已密不可分。（5）高效率与软开关技术的应用，器件高频化

2、带来了开关损耗和开关噪声的增力口，使电路效率下降、电磁干扰增大。为了解决这些问题，提出了软开关技术。2、电力电子技术的发展趋势：（1）电力电子器件的发展趋势：电力电子器件向着高频大功率、集成化与智能化、新材料方向发展，如碳化硅、金刚石有关资料介绍，与硅材料器件相比，采用金刚石的MOSFET,其功率可提高106数量级，频率提高50倍，通态压降降低一个数量级，结温高达600o（2）变换电路的发展：传统电力电子技术采用相控电路，而现代电力电子技术已经由四大基本变换向PWM电路以及软PWM电路发展。（3）控制技术：随着计算机控制技术的应用，现代电力电子技术的控

3、制不仅仅依赖于硬件电路，而口可以利用软件编程，既方便灵活，又利用复杂控制策略和方案的实现。（4）传统电力电子技术的研究其实就是电源技术，而现代电力电子技术的不仅在电源技术方面满足各种负载的要求，而且提供巨大的经济效益，同时也在电力系统中作为电子补偿器来控制电能的传输，从而改善电力系统的运行特性和运行经济性。这类应用涉及高压人功率开关电路和复杂的控制技术。特征：（1）处理电功率的能力，即承受电压和电流的能力，小至毫瓦级，大至兆瓦级，大多都远大于处理信息的电子器件。⑵一般都工作在开关状态，即导通时（通态）阻抗很小，接近于短路,管压降接近于零，而电流由外电路

4、决定；阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定。这些升关特性和参数，也是电力电子器件的重要特性。(3)实际应用中，电力电子器件往往需要由信息电了电路来控制。主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，这就是电力电子器件的驱动电路。(4)为保证损耗产牛•的热量不致使器件温度过高而损坏，不仅要考虑器件封装上的散热设计，在其工作时一般也要安装散热器。这是因为导通时器件上有一定的通态压降，形成通态损耗，阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断态损耗，而在器件开通或关断过程中会产生开通损耗和关断损耗，总

5、称开关损耗。对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是造成器件发热的原因之一。通常电力电子器件的断态漏电流极小，因而通态损耗是器件功率损耗的主要成因。器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。发展趋势：随着电力电子装置不断向大功率、高频化等方向发展，市场对新型器件的供不应求，以及VLSI技术为新型器件的发展提供的微细加工技术，可以预测，现代电力电子器件未来发展趋势是：(1)各种电力电子器件用驱动器将取长补短，共同存在一个时期，其存在时间的长短和使用量的多少，取决于被驱动电力电子器件在电力电了器件领域中的兴衰与消亡。(2)各

6、种电力电子器件驱动器将高频化、模块化、系列化、智能化，其驱动全控型功率器件的容量有望进一步扩大，频率进一步提(2)新材料将在电力电了器件驱动器中获得应用。新型材料碑化稼(GaAs)＞稼铝碑(GaAlAs)、碳化硅和金刚石等将成为全控型电力电子器件驱动器生产的选用材料。它们的使用将极大地缩小电力电子器件驱动器的尺寸，并提高其工作频率和效率。(3)各种电力电子器件驱动器单独使用量将逐步缩小，它在智能功率集成电路、高压集成电路中与电力电子器件共同使用的数量会越来越多。(4)各种电力电子器件驱动器的工作电源将日益简化，其消耗功率将下降。先进技术将极大地简化电力

7、电子器件驱动器的工作电源结构。2.为什么晶闸管相控整流电路的功率因数比较低？提高整流电路网侧功率因数的方法主要有哪些?答：1、功率因数低的原因：晶闸管相控整流电路在可控整流电路中，整流电源是依靠改变控制角来实现调压或稳压，这种传统的相控整流电路的网侧电流绝大多数都是非正弦的，失真严重。晶闸管相控整流工作在深度相控状态时(相控整流电路在触发角Q较大时),输入电流滞后于电压，产生大量的无功，功率因数很低。整流电路中，尽管输入电压是正弦波，但是输入电流时非正弦波，而且产生了严重的畸变。功率因数与下面式子有关:这其中，PF是功率因数，这里是把电流进行了傅里叶变

8、换，I足基波幅值，左边一项(畸变因数)指的是基波电流效值与总的输入电流有效值所占的比例。右边一