电力电子技术作业.docx

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1、1、什么是信息电子技术？什么是电力电子技术？1）信息电子技术：信息电子技术应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。信息电子技术已经涵盖了社会的诸多方面。信息电子技术集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体。它在信息的存储、传播和应用方面已经从根本上打破了长期以来由纸质载体储存和传播信息的一统天下，代表了信息业发展的方向。2）电力电子技术：电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技

2、术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。2、简单地介绍电力电子器件和几种常用的器件。电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件（通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上）。功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设;网络通信领域的手机、电话以及其

3、它各种终端和局端设备;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。晶闸管：晶闸管是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。电力二极管：电力二极管在20世纪50年代初期就获得应用

4、，当时也被称为半导体整流器；它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能；电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。GTO：GTO和普通晶闸管一样，是PNPN四层半导体结构，外部也是引出阳极．阴极和门极。但和普通晶闸管不同的是，GTO是一种多元的功率集成器件。虽然外部同样引出三个极，但内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO单元，这些GTO单元的阴极和门极在器件内部并联，他是为了实现门极控制关断而设计的。金氧半场效晶体管：金属-氧化物半导体

5、场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。MOSFET依照其“通道”（工作载流子）的极性不同，可分为“N型”与“P型”的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS、PMOS等。绝缘栅双极型晶体管：绝缘栅双极型晶体管是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，

6、载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。3、介绍电力电子技术的四种基本交换电路，分别列举一个具体电路，指出几种实际运用。1）DC/DC变换将一种直流电压变换成另一种（固定或可调的）直流电压称为DC/DC变换（亦称直流变换器）。6种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调

7、压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。斩波器在工业自动化设备里有广泛使用，灵敏电子管电压表或生物电子仪器里也有使用。斩波器的另一种又叫振动子变流器、工作原理和电铃类似，是体积、功率比较大，用八脚电子管插座。经常用于直流/交流变换。1）AC/DC变换将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这种变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小改变的交流电变换为直流电。大多数整流电路由

8、变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。2）DC/AC交换将直流电变换为交流电称为AC/DC变换，在已有的各种电源