电力电子技术期末复习

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1、南阳理工学院电子与电气工程系2010.12.28电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力变换通常分为四大类：1、交流变直流AC—DC（整流）2、直流变交流DC—AC（逆变）3、直流变直流DC—DC（斩波）4、交流变交流AC—AC交流变交流可以是电压或电力的变换，称做交流电力控制，也可以是频率或相数的变换。电力电子器件的系统一般由控制电路、驱动电路和易电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流。在电力电子系统中，主要承担电能的变换或控制任务的

2、电路成为主电路电力电子器件的分类：半控型器件：晶闸管；全控型器件：绝缘栅双极晶体管IGBT，电力场效应晶体管MOSFET.；不可控器件：电力二极管。电力二极管可以有螺栓形、平板行等多种封装。二极管基本原理：PN结单向导电性。电力二极管可以有螺栓型、平板型等封装元件名称：电力晶体管GTR，可关断晶闸管GTO，功率场效应晶闸管MOSFET，绝缘栅双极型晶体管IGBT；门极可关断晶闸管GTO，电力双极型晶体管BJT，电力场效晶体管Power-MOSFET（电力MOSFET）；电力二极管PowerDiode;半导体整流器Semiconduct

3、orRecifier,SR；MOS控制晶闸管MCT；静电感应晶体管SIT；静电感应晶闸管SITH；集成门极换流晶闸管IGCT；电力二极管的正向平均电流为，则允许流过的最大电流有效值为1.57。电力二极管的反向重复峰值电压为雪崩击穿电压的2/3晶闸管静态特性：1、当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流晶闸管都不会导通；2、当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通；3、晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通；4、关断晶闸管可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电

4、流降到接近于零的某一数值以下。动态特性：1、开通过程（开通时间）tgt=上升tr+延迟td:；2、关断过程（关断时间）tq=反向阻断恢复trr+正向阻断恢复tgr门极可关断晶闸管GTO是一种多元的功率集成器件。电力晶体管GTR耐压高、电流大、开关特性好。电力场效应晶体管（电力MOSFET）绝缘栅双极晶体管IGBT/IGT2.使晶闸管导通的条件是什么？答：导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件

5、是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。4.图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。图1-43晶闸管导电波形a)Id1==()0.2717ImI1==0.4767Imb)Id2==()0.5434ImI2==0.898Imc)Id3==0.25ImI3==0.

6、5Im5.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A，由上题计算结果知a)Im1329.35，Id10.2717Im189.48b)Im2232.90,Id20.5434Im2126.56c)Im3=2I=314,Id3=Im3=78.5整流电路分类：1、单相半波可控整流电路2、单相桥式全控整流电路3、单相全波可控整流电路4、单相桥式半控整流电路5、三相半波可控

7、整流电路6、三相桥式全控整流电路产生逆变的条件：1、要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压；2、要求晶闸管的控制角α>π南阳理工学院电子与电气工程系2010.12.28／2，使Ud为负值。3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①ud、id、和i2的波形如下图：②输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次

8、电流有效值I2分别为Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）Id＝Ud/R＝77.97/2＝38.99（A）I2＝Id＝38.99（A）③晶闸管承受的最大反向电压为：U2＝100＝141.