重庆大学《电力电子技术》课程学习指导资料

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1、《电力电子技术》课程学习指导资料——重庆大学自动化学院第一部分课程的学习目的及总体要求一、课程性质、地位与学习目的电力电子技术是自动化专业本科学牛的一门重要专业技术基础课程。电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制Z间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具冇广泛的应用。电力电了技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。本课程的目的，是使学住在从应用的角度熟悉典型电力电子器

2、件的工作原理、外特性及功能的基础上，熟悉和掌握电力电子技术的基木理论、基础知识，掌握各类电力电子电路的电路结构、工作原理，学握电力电子变流电路的分析方法，并了解电力电子技术在工程技术领域屮的应川。二、课程的总体要求本课程主要包括器件、电路、应用这三方而的内容，通过对本课程的学习，耍求学生：1.电路为主线——在熟悉电力电了器件外特性、额定参数及极限参数的基础上，注重分析研究由各类器件所组成的各种电力电子变流电路；着重掌握主电路的组成和工作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的参数计算与元件选择；熟悉了解典型触发、驱动

3、和缓冲保护电路的组成、工作原理和特点。2.重视分析方法——波形分析是电力电子电路的基本分析方法，只有画出各种状态下的波形，才能加深对电路原理的定性理解，并在此棊础上进行分析。因此，要把它作为主要学习内容，这样才能抓住各种电力电子电路分析方法的共性。3.注重实践一一本课程是一门理论性和实践性均较强的专业技术基础课，要学会从实际应用的角度去分析和掌握各种典型电路。三、本课程与相关课程的联系学习本课程以前应先学习电路原理、模拟电子技术和数字电子技术基础。学习木课程，必须具备电路的基木概念，学握电路基本定律和分析计算方法，并能够作

4、暂态分析；熟悉基本放大电路原理和集成运放的应用；熟悉晶体管、MOS管的工作原理，器件的外特性和典型数字集成电路的逻辑功能及外特性。本课程的后续课程是白动化专业的有关专业课程。第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章电力电子器件的原理与特性1、本章学习要求1.1电力电子器件概述，要求达到“熟悉”层次。1）电力电了器件的发展概况及其发展趋势。2）电力电子器件的分类及其各白的特点。1.2晶闸管，要求达到“掌握”层次。1）晶闸管的结构、工作原理及伏安特性。2）晶闸管主耍参数的定义及其含义。3）额定电压、额定电流、电流波形

5、系数kf的计算方法。4）晶闸管导通和关断条件。5）能够根据要求选用晶闸管。1.3电力二极管，要求达到“熟悉”层次。1）电力二极管的工作原理、基本特性、主耍参数和主要类型。2）电力二极管额定电流ID（av＞和额定电压U（dn＞的定义。1.4电力晶体管GTR,要求达到“熟悉”层次。1）GTR的工作原理、特点及主要参数。1.5电力场效应晶体管，要求达到“熟悉”层次。1）电力场效应晶体管的特点，基本特性及主耍参数。1.6绝缘栅双极型晶体管（1GBT）,要求达到“熟悉”层次。1）IGBT的工作原理、特点、擎住效应及安全工作区。1.7

6、新型电力电子器件简介，要求达到“熟悉”层次。1.8功率模块与功率集成电路简介，要求“了解”。1.9电力电子器件的串联与并联运行，要求达到“熟悉”层次。2、本章重点难点分析有关晶闸管电流计算的问题:晶闸管是整流电路中用得比较多的一种电力电子器件，在进行有关晶闸管的电流计算时，针对实际流过晶闸管的不同电流波形，应根据电流冇效值相等的原则选择计算公式，即允许流过晶闸管的实际电流有效值应等于额定电流It对应的电流有效值。利用公式I=kfxld=1,57It进行晶闸管电流计算时，一般可解决两个方面的问题：一是己知品闸管的实际工作条件

7、（包括流过的电流波形、幅值等），确定所要选用的品闸管额定电流值；二是已知晶闸管的额定电流，根据实际工作情况，计算晶闸管的通流能力。前者属于选川晶闸管的问题，后者属于校核晶闸管的问题。1）计算与选择晶闸管的额定电流解决这类问题的方法是：首先从题目的己知条件中，找出实际通过晶闸管的电流波形或有关参数（如电流幅值、触发角等），据此算出通过品闸管的实际电流有效值I,考虑（1.5〜2）倍的安全裕量，算得额定电流为It=（1.5〜2）1/1.57,再根据It值选择相近电流系列的晶闸管。2）校核或确定晶闸铮的通流能力解决这类问题的方法是

8、：由已知晶闸管的额定电流，计算出该管子允许通过的电流有效值。根据实际电流波形求出电流波形系数，算得晶闸管允许的实际电流平均值为Id=1.57IT/kf（未考虑安全裕量时）。3、本章典型例题分析例1」晶闸管导通和关断的条件是什么？解：晶闸管导通条件是：1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压；2）晶闸管门