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江南大学电力电子技术考试重点总结

江南大学电力电子技术考试重点总结
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第二章电力电子器件

1.通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。

2.电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,驱动电路,和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。

3.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制程度,可以将电力电子器件分为以下三类:

①通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件被称为半控型器件。这类器件主要指晶闸管及其大部分派生器件,器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

②通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件。目前最常用的是:绝缘栅双极晶体管(IGBT)和电力场效应晶体管(电力MOSFET)。

③也有不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件,因此也就不需要驱动电路,这就是电力二极管,又被称为不可控器件。

4.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的信号的性质,可以将电力电子器件(二极管除外)分为电流驱动型和电压驱动型两类。

5.根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号波形,又可将电力电子器件(电力二极管除外)分为脉冲触发型和电平触发型两类。

6.此外,电力电子器件还可以按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为单极型器件,双极型器件和复合型器件。

7.电力二极管的主要参数:正向平均电流I F(AV),正向压降U F,反向重复峰值电压U RRM,最高工作结温T JM,反向恢复时间t rr,浪涌电流I FSM

8.晶闸管正常工作时特性如下:

①当晶闸管承受反向电压时,无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,无论门极触发电流是否还存在,晶闸管都保持导通。

④若要使已导通的晶闸管关断,只能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。

9.晶闸管的主要参数:(了解)

电压定额:

①断态重复峰值电压U DRM

②反向重复峰值电压U RRM

③通态电压U TM

额定电压一般为晶闸管正常工作时所承受的峰值电压2~3倍。

电流定额:

①通态平均电流I T(AV)

②维持电流I H

③擎住电流I L

④浪涌电流I TSM

第四章逆变电路

1.换流方式分类:

一般来说,换流方式可分为以下几种:①器件换流;利用全控型器件的自关断能力进行换流,称为器件换流。②电网换流;由电网提供换流电压称为电网换流。③负载换流;由负载提供

换流电压称为负载换流。④强迫换流;设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

2.电压型逆变电路有以下主要特点:

①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

3.电流型逆变电路有以下主要特点:

①直流侧串联大电感,相当于电流源。直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。

②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。另外因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样给开关器件反并联二极管。

第五章直流—直流变流电路

1.基本斩波电路分为:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路。(需清楚其工作原理及相关公式)

2.根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路可有三种控制方式:

①保持开关周期T不变,调节开关导通时间t on 称为脉冲宽度调制。

②保持开关导通时间t on不变,改变开关周期T,称为频率调制或调频型。

③t on和T都可调,使占空比改变,称为混合型。

其中方式①应用最多。

2.升压斩波电路的基本原理:P123

3.升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压,关键原因有两个,一是电感L储能之后具有使电压泵深的作用,二是电容C可将输出电压保持住。

4.升压斩波电路的原理:P126

第六章交流—交流交流电路

1.通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。这种电路不改变交流电的频率,称为交流电力控制电路。在每半个周波内,通过对晶闸管开通相位的控制,可以方便地调节输出电压的有效值,这种电路称为交流调压电路。以交流电的周期为单位,控制晶闸管的通断,改变通态周期数和断态周期数的比,可以方便地调节输出功率的平均值,这种电路称为交流调功电路。

2.P150—P151选择题

3.电网频率为50HZ时,交—交变频电路的输出上限频率约为20HZ。

第七章PWM控制技术

1.面积等效原理:冲量相等而形状不同的窄脉冲加上具有惯性的环节上时,其效果基本相同。冲量即指窄脉冲的面积。

2.如果给出了逆变电路的正弦波输出频率,幅值和半个周期内的脉冲数,PWM波形中各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来,按照计算结果控制逆变电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的PWM波形,这种方法称之为计算法。

与计算法相对应的是调制法,即把希望输出的波形作为调制信号,把接收调制的信号作为载波,通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。

3.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM调制方式,可分为异步调制和同步调制两种。

异步调制:是指载波信号和调制信号不保持同步的调制方式。

同步调制:载波比N等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步的方式。

第九章电力电子器件应用的共性问题

1.电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路和控制电路之间的接口,是电力电子装置的重要环节,对整个装置的性能有很大的影响。

2.晶闸管触发电路应满足下列要求:

①触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通。

②触发脉冲应有足够的弧度。

③所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压,电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。

④应有良好的抗干扰性能,温度稳定性及与主电路的电气隔离。

3.电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。

外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因,包括:操作过电压和雷击过电压。内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括换相过电压以及关断过电压。

4.过电流:过载和短路

5.缓冲电路:又称为吸收电路。其作用是抑制电力电子器件的内因过电压du/dt或者过电流di/dt,减小器件的开关损耗。

缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路,关断缓冲电路又称为du/dt抑制电路,用于吸收器件的关断过电压和换相过电压,抑制du/dt,减小关断损耗,开通缓冲电路又称为di/dt 抑制电路,用于抑制器件开通时电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。可将关断缓冲电路和开通缓冲电路结合在一起,称为复合缓冲电路。

其他分类方法:缓冲电路中储能元件的能量如果消耗在其吸收电阻上,则被成为耗能式缓冲电路;如果缓冲电路能将其储能元件的能量回馈给负载或电源,则被成为馈能式缓冲电路或称无损吸收电路

电力电子技术汇总题库

南通大学电气工程学院电力电子技术 题 库

第二章电力电子器件 一、填空题 1、若晶闸管电流有效值是157A,则其额定电流为100A。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV,则其额定电压应为60V。(不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。) 2、功率开关管的损耗包括两方面,一方面是导通损耗;另一方是开关损耗。 3、在电力电子电路中,常设置缓冲电路,其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。 4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。 5、电力开关管由于承受过电流,过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。 二、判断题 1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。(√) 2、某晶闸管,若其断态重复峰值电压为500V,反向重复峰值电压为700V,则该晶闸管的额定电压是700V。(×) 3、晶闸管导通后,流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。(×) 4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。(√) 5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后,去掉门极触发信号,晶闸管级能维护导通。(×) 6、在GTR 的驱动电路设计中,为了使GTR 快速导通,应尽可能使其基极极驱动电流大些。(×) 7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管;而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。(√) 8、IGBT 相比MOSFET,其通态电阻较大,因而导通损耗也较大。(×) 9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。(×) 10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。(√) 三、选择题 1、下列元器件中,( BH )属于不控型,( DEFIJKLM)属于全控型,( ACG )属于半控型。 A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管 D、大功率晶体管 E、绝缘栅场效应晶体管 F、达林顿复合管 G、双向晶闸管 H、肖特基二极管 I、可关断晶闸管 J、绝缘栅极双极型晶体管 K、MOS 控制晶闸管 L、静电感应晶闸管 M、静电感应晶体管 2、下列器件中,( c )最适合用在小功率,高开关频率的变换器中。 A、GTR B、IGBT C、MOSFET D、GTO 3、开关管的驱动电路采用的隔离技术有( ad ) A、磁隔离 B、电容隔离 C、电感隔离 D、光耦隔离 四、问答题 1、使晶闸管导通的条件是什么? 答:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流或脉冲(uak>0且ugk>0)。

电力电子课程学习心得

前沿 在大二学习模电之后,这学期我们开始接触电力电子器件和多种变换器。其中包括直流变直流,无源逆变电路,整流和有源逆变电路,交流变交流电路,软开关变换器。电力电子技术(Power Electronics Technology)是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科,包括电压、电流、频率和波形变换,涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。电力电子技术与信息电子技术的主要不同就是效率问题,对于信息处理电路来说,效率大于15%就可以接受,而对于电力电子技术而言,大功率装置效率低于85%还是无法忍受。目前能源问题已是我国面临的主要问题之一,提高电源变换效率是电力电子工程师主要任务. 电力电子器件及应用 电力电子器件特点:1.具有较大的耗散功率2.工作在开关状态3.需要专门驱动电路来控制4.需要缓冲和保护电路。我们在本章学习了功率二极管,场效应二极管,电力二极管,IGBT . 可控整流器与有源逆变器: 主要内容: 整流器的结构形式、工作原理,分析整流器的工作波形,整流器各参数的数学关系和设计方法;整流器工作在逆变状态时的工作原理、工作波形。变压器漏抗对整流器的影响、整流器带电动机负载时的机械特性、触发电路等内容。 学习重点包括: (1) 学习不同型式整流电路的工作原理,波形分析与数值计算、各种负载对 整流电路工作情况的影响。 (2) 变压器漏抗对整流电路的影响,重点建立换相压降、换相重叠角等概念, 并掌握相关的计算,熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响。 (3) 掌握产生有源逆变的条件、逆变失败及最小逆变角的限制等。 (4) 熟悉锯齿波移相触发电路的原理,建立同步的概念,掌握同步电压信号的 选取方法。 交-交变换器: 主要内容: 晶闸管单相和三相交流调压器;全控型器件的交流斩波电路;交-交变频器;交-交(AC-AC)变换器的应用。 交流调压电路通常由晶闸管组成,用于调节输出电压的有效值。与常规的调压变压器相比,晶闸管交流调压器有体积小、重量轻的特点。其输出是交流电压,但它不是正弦波形,其谐波分量较大,功率因数也较低。 控制方法: (1) 通断控制。即把晶闸管作为开关,通过改变通断时间比值达到调压的目的。这种控制方式电路简单,功率因数高,适用于有较大时间常数的负载;缺点是输出电压或功率调节不平滑。 (2) 相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通,改变选定的时刻可达到调压的目的。 基本结构和工作原理

电力电子技术课程重点知识点总结

1.解释GTO、GTR、电力MOSFET、BJT、IGBT,以及这些元件的应用范围、基本特性。 2.解释什么是整流、什么是逆变。 3.解释PN结的特性,以及正向偏置、反向偏置时会有什么样的电流通过。 4.肖特基二极管的结构,和普通二极管有什么不同 5.画出单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路、单相整流电路、单相桥式半控整流电路电路图。 6.如何选配二极管(选用二极管时考虑的电压电流裕量) 7.单相半波可控整流的输出电压计算(P44) 8.可控整流和不可控整流电路的区别在哪 9.当负载串联电感线圈时输出电压有什么变化(P45) 10.单相桥式全控整流电路中,元件承受的最大正向电压和反向电压。 11.保证电流连续所需电感量计算。 12.单相全波可控整流电路中元件承受的最大正向、反向电压(思考题,书上没答案,自己试着算) 13.什么是自然换相点,为什么会有自然换相点。 14.会画三相桥式全控整流电路电路图,波形图(P56、57、P58、P59、P60,对比着记忆),以及这些管子的导通顺序。

15.三相桥式全控整流输出电压、电流计算。 16.为什么会有换相重叠角换相压降和换相重叠角计算。 17.什么是无源逆变什么是有源逆变 18.逆变产生的条件。 19.逆变失败原因、最小逆变角如何确定公式。 做题:P95:1 3 5 13 16 17,重点会做 27 28,非常重要。 20.四种换流方式,实现的原理。 21.电压型、电流型逆变电路有什么区别这两个图要会画。 22.单相全桥逆变电路的电压计算。P102 23.会画buck、boost电路,以及这两种电路的输出电压计算。 24.这两种电路的电压、电流连续性有什么特点 做题,P138 2 3题,非常重要。 25.什么是PWM,SPWM。 26.什么是同步调制什么是异步调制什么是载波比,如何计算 27.载波频率过大过小有什么影响 28.会画同步调制单相PWM波形。 29.软开关技术实现原理。

电力电子技术知识点

(供学生平时课程学习、复习用,●为重点) 第一章绪论 1.电力电子技术:信息电子技术----信息处理,包括:模拟电子技术、数字电子技术 电力电子技术----电力的变换与控制 2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制,能进行电压电流的变换、频率的变换及相 数的变换。 第二章电力电子器件 1.电力电子器件分类:不可控器件:电力二极管 可控器件:全控器件----门极可关断晶闸管GTO电力晶体管GTR 场效应管电力PMOSFET绝缘栅双极晶体管IGBT及其他器件 ☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G 2.晶闸管 1)●导通:当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。 ●关断:外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零 ●导通条件:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流 ●维持导通条件:阳极电流大于维持电流 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。 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会开通。 当晶闸管导通,门极失去作用。 ●主要参数:额定电压、额定电流的计算,元件选择 第三章 ●整流电路 1.电路分类:单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式(全控、半控)、单相全波可控整流电路单相桥式(全控、半控)整流电路 三相----半波、●桥式(●全控、半控) 2.负载:电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势 3.电路结构不同、负载不同●输出波形不同●电压计算公式不同

单相电路 1.●变压器的作用:变压、隔离、抑制高次谐波(三相、原副边星/三角形接法) 2.●不同负载下,整流输出电压波形特点 1)电阻电压、电流波形相同 2)电感电压电流不相同、电流不连续,存在续流问题 3)反电势停止导电角 3.●二极管的续流作用 1)防止整流输出电压下降 2)防止失控 4.●保持电流连续●串续流电抗器,●计算公式 5.电压、电流波形绘制,电压、电流参数计算公式 三相电路 1.共阴极接法、共阳极接法 2.触发角ā的确定 3.宽脉冲、双窄脉冲 4.●电压、电流波形绘制●电压、电流参数计算公式 5.变压器漏抗对整流电流的影响●换相重叠角产生原因计算方法 6.整流电路的谐波和功率因数 ●逆变电路 1.●逆变条件●电路极性●逆变波形 2.●逆变失败原因器件触发电路交流电源换向裕量 3.●防止逆变失败的措施 4.●最小逆变角的确定 触发电路 1.●触发电路组成 2.工作原理 3.触发电路定相 第四章逆变电路

电力电子技术期末复习资料汇总

电力电子技术复习题库 第二章: 1.使晶闸管导通的条件是什么? ①加正向阳极电压;②加上足够大的正向门极电压。 备注:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流。 2.由于通过其门极能控制其开通,但是不能控制其关断,晶闸管才被称为(半控型)器件。 3.在电力电子系统中,电力MOSFET通常工作在( A )状态。 A. 开关 B. 放大 C. 截止 D. 饱和 4.肖特基二极管(SBD)是( A )型器件。 A. 单极 B. 双极 C. 混合 5.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可以分为: ①不可控器件;②半控型器件;③全控型器件 6.下列电力电子器件中,(C)不属于双极型电力电子器件。 A. SCR B. 基于PN结的电力二极管 C. 电力MOSFET D. GTR 7.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质,可以将电力电子器件(电力二极管除外)分为(电流驱动型)和(电压驱动型)两类。 8.同处理信息的电子器件类似,电力电子器件还可以按照器件部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为(单极性器件)、(双极型器件)和(复合型器件)。 9.(通态)损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时,(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。(填“通态”、“断态”或“开关”) 10.电力电子器件在实际应用中,一般是由(控制电路)、(驱动电路)和以电力电子器件为核心的(主电路)组成一个系统。 11. 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,肖特基二极管(SBD)属于(不可控)

型器件。 12.型号为“KS100-8”的晶闸管是(双向晶闸管)晶闸管,其中“100”表示(额定有效电流为100A ),“8”表示(额定电压为800V)。 13.型号为“KK200-9”的晶闸管是(快速晶闸管)晶闸管,其中“200”表示(额定有效电流为200A),“9”表示(额定电压为900V )。 14.单极型器件和复合型器件都是(电压驱动)型器件,而双极型器件均为(电流驱动)型器件。(填“电压驱动”或“电流驱动”) 15. 对同一晶闸管,维持电流I H<擎住电流I L。(填“>”、“<”或“=”) 16.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是使晶闸管阳极电流大于维持电流(保持晶闸管导通的最小电流); 要使晶闸管由导通变为关断,可使阳极电流小于维持电流可以使晶闸管由导通变为关断。在实际电路中,常采用使阳极电压反向、减小阳极电压,或增大回路阻抗等方式使晶闸管关断。 17.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能? 答:CTO的开通控制方式与晶闸管相似,但是可以通过门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1 a 和2 a ,由普通晶闸管的分析可得:1 a + 2 a =1 是器件临界导通的条件。 1 a + 2 a >1,两个等效晶体管过饱和而导通;1 a + 2 a <1,不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同: ②GTO 在设计时2 a 较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断; ②GTO 导通时的1 a + 2 a 更接近于1,普通晶闸管1 a + 2 a 31.15,而GTO 则为1 a + 2 a 1.05,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件; ③多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区

基于Matlab的电力电子技术课程设计报告

《电力电子技术》 课程设计报告 题目:基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业:电气工程及其自动化 班级:电气2班 学号:Z01114007 姓名:吴奇 指导教师:过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日

中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 (1)加深理解《电力电子技术》课程的基本理论; (2)掌握电力电子电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力; (3)学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕: (1)根据设计题目要求的指标,通过查阅有关资料分析其工作原理,设计电路原理图; (2)利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图,设置相应的参数。 (3)用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 (1)设计一个降压变换器(Buck Chopper ),其输入电压为200V ,负载为阻感性带反电动势负载,电阻为2欧,电感为5mH ,反电动势为80V 。开关管采用IGBT ,驱动信号频率为1000Hz ,仿真时间设置为0.02s ,观察不同占空比下(25%、50%、75%)的驱动信号、负载电流、负载电压波形,并计算相应的电压、电流平均值。 然后,将负载反电动势改变为160V ,观察电流断续时的工作波形。(最大步长为5e-6,相对容忍率为1e-3,仿真解法器采用ode23tb ) (2)设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路,主电路直流电源200V ,经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接,负载电阻为1欧,电感为5mH ,三角波频率为1000Hz ,调制度为0.7,试观察输入信号(载波、调制波)、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’,输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1:降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中,直接直流变流电路又称为斩波电路,功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示,该电路使用一个全控型器件V ,这里用IGBT ,也可采用其他器件,例如晶闸管,若采用晶闸管,还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,图中用m E 表示。若无反电动势,只需令0m E ,以下的分析和表达式中均适用。

电力电子技术复习总结

电力电子技术复习题1 第1xx 电力电子器件 1. 电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2. 在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当 器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。 3. 电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、 主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添 加_保护电路__。 4. 按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分 为_单极型器件双极型器件复合型器件_三类。 5. 电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电 压截止_。 6. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、XX 二极管。7.XX二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。 8. 晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、 反向电压则截止。 9. 对同一晶闸管,维持电流IH 与擎住电流IL 在数值大小上有IL__ 大于IH 。 10. 晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为, UDSM大于_UbQ 11. 逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反xx_ (如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 12. GTO的__多兀集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13. MOSFET勺漏极XX特性中的三个区域与GTF共发射极接法时的输 出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截

后者的 _饱和区 __。 14. 电力MOSFE 的通态电阻具有正温度系数。 15.IGBT 的开启电压UGE (th )随温度升高而_略有下降开关速 度__小于__电力 MOSFET 。 16. 按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可 将电力电子器件分为 _电压驱动型 _和_电流驱动型 _两类。 17.IGBT 的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有 负 温 度系 数, 在1/2 或1/3 额定电流以上区段具有 __正___温度系数。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR 、门 极可关断晶闸管(GTO 、电力晶体管(GTR 、电力场效应管(电力 MOSFET 、绝缘栅双极型晶体管(IGBT )中,属于不可控器件的是 电力二极管 __,属于半控型器件的是 __晶闸管_,属于全控型器件的 是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET IGBT _;属于单极型电力电子器件 的有_电力 MOSFET ,_ 属于双极型器件的有 _电力二极管、晶闸管、 属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _ ;在可控的 器件中, 容量最大的是 _晶闸管_,工作频率最高的是 _电力 MOSFE , T 属于电压驱动的是电力 MOSFET 、 IGBT _,属于电流驱动的是 _晶闸 管、 GTO 、 GTR _。 第 2xx 整流电路 1. 电阻负载的特点是—电压和电流XX 且波形相同_,在单相半波 可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角 a 的最大移相范围是 0-180O_。 2. 阻感负载的特点是 _流过电感的电流不能突变,在单相半波可 控整流带阻感负载XX 续流二极管的电路中,晶闸管控制角a 的最大 止区_、前者的饱和区对应后者的 放大区 __、前者的非饱和区对应 GTO 、 GTR

电力电子技术重点王兆安第五版打印版

第1章绪论 1 电力电子技术定义:是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。 2 电力变换的种类 (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:一般通过直流斩波电路实现(4)交流变交流AC-AC:一般称作交流电力控制 3 电力电子技术分类:分为电力电子器件制造技术和变流技术。 第2章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系 (1)主电路:指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。 2 电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小本身损耗。 3 电力电子系统基本组成与工作原理 (1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。 (2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。 (4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。 4 电力电子器件的分类 根据控制信号所控制的程度分类 (1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。如SCR晶闸管。 (2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT。 (3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。如电力二极管。 根据驱动信号的性质分类 (1)电流型器件:通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如SCR、GTO、GTR。(2)电压型器件:通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如MOSFET、IGBT。 根据器件内部载流子参与导电的情况分类 (1)单极型器件:内部由一种载流子参与导电的器件。如MOSFET。 (2)双极型器件:由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。如SCR、GTO、GTR。(3)复合型器件:有单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。如IGBT。 5 半控型器件—晶闸管SCR 将器件N1、P2半导体取倾斜截面,则晶闸管变成V1-PNP 和V2-NPN两个晶体管。 晶闸管的导通工作原理 (1)当AK间加正向电压A E,晶闸管不能导通,主要是中间存在反向PN结。 (2)当GK间加正向电压G E,NPN晶体管基极存在驱动电流G I,NPN晶体管导通,产生集电极电流2c I。 (3)集电极电流2c I构成PNP的基极驱动电流,PNP导通,进一步放大产生PNP集电极电流1c I。 (4)1c I与G I构成NPN的驱动电流,继续上述过程,形成强烈的负反馈,这样NPN和PNP两个晶体管完全饱和,晶闸管导通。 2.3.1.4.3 晶闸管是半控型器件的原因 (1)晶闸管导通后撤掉外部门极电流G I,但是NPN基极仍然存在电流,由PNP集电极电流1c I供给,电流已经形成强烈正反馈,因此晶闸管继续维持导通。 (2)因此,晶闸管的门极电流只能触发控制其导通而不能控制其关断。 2.3.1.4.4 晶闸管的关断工作原理 满足下面条件,晶闸管才能关断: (1)去掉AK间正向电压; (2)AK间加反向电压; (3)设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下。 2.3.2.1.1 晶闸管正常工作时的静态特性 (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)若要使已导通的晶闸管关断,只能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。 2.4.1.1 GTO的结构 (1)GTO与普通晶闸管的相同点:是PNPN四层半导体结构,外部引出阳极、阴极和门极。 (2)GTO与普通晶闸管的不同点:GTO是一种多元的功率集成器件,其内部包含数十个甚至数百个供阳极的小GTO元,这些GTO元的阴极和门极在器件内部并联在一起,正是这种特殊结构才能实现门极关断作用。 2.4.1.2 GTO的静态特性 (1)当GTO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GTO承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情

电力电子复习题及总结答案

电力电子必胜 绪论 填空题: 1.电力电子技术是使用________器件对电能进行________的技术。 2.电能变换的含义是在输入与输出之间,将________、________、________、________、________中的一项以上加以改变。 3.电力变换的四大类型是:________、________、________、________。 4. 在功率变换电路中,为了尽量提高电能变换的效率,所以器件只能工作在________状态,这样才能降低________。 5. 电力电子器件按照其控制通断的能力可分为三类,即: ________、________、________。 6. 电力电子技术的研究内容包括两大分支:________________ 技术和________技术。 7.半导体变流技术包括用电力电子器件构成_____________电路和对其进行控制的技术,以及构成________装置和________系统的技术。 8.电力电子技术是应用在________领域的电子技术。 9.电力电子技术是一门由________、________、________三个学科交叉形成的新的边缘技术学科。 简答题 1. 什么是电力电子技术? 2. 电能变换电路的有什么特点?机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关? 3. 电力变换电路包括哪几大类? 电力电子器件 填空题: 1.电力电子器件一般工作在________状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为________,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为________。 3.电力电子器件组成的系统,一般由________、________、________三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加________。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为________、________、________三类。 5.按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:、 和。 6.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为________和________两类。。 7. 电力二极管的主要类型有、、。 8. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为Hz以下的

电力电子技术复习总结(王兆安)

电力电子技术复习题1 第1章电力电子器件 J电力电子器件一般工作在开关状态。 乙在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为—通态损耗—,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为开关损耗。 3. 电力电子器件组成的系统,一般由—控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三 部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。 4. 按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型 器件、双极型器件、复合型器件三类。 L电力二极管的工作特性可概括为承受正向电压导通,承受反相电压截止。 6.电力二极管的主要类型有—普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。乙肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。 匕晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则 截止。 乞对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH 。 10. 晶闸管断态不重复电压UDSMt转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM大于 _UbQ 11. 逆导晶闸管是将二极管与晶闸管反并联(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 12(TO的_多元集成_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13. MOSFET勺漏极伏安特性中的三个区域与GTRft发射极接法时的输出特性中的 三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区一、前者的饱和区对应后者的_放大区_、前者的非饱和区对应后者的_饱和区_ 。 14. 电力MOSFE的通态电阻具有正温度系数。 15JGBT的开启电压UGE(th )随温度升高而_略有下降一,开关速度—小于— 电力MOSFET 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子 器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。 IZIGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负—温度系数,在1/2或 1/3额定电流以上区段具有__正—温度系数。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR、门极可关断晶闸管

电力电子总结完美版

一、填空题 1、对SCR 、TRIAC 、GTO 、GTR 、Power MOSFET 、这六种电力电子器件,其中要用交流 电压相位控制的有SCR TRIAC 。可以用PWM 控制的有GTO GTR Power MOSFET IGBT;要用电流驱动的有SCR TRIAC GTO GTR (准确地讲SCR 、TRIAC 为电流触发型 器件),要用电压驱动的有Power MOSFET IGBT ;其中工作频率最高的一个是Power MOSFET ,功率容量最大的两个器件是SCR GTR;属于单极性的是Power MOSFET;可能发生 二次击穿的器件是GTR,可能会发生擎住效应的器件是IGBT ;属于多元集成结构的是Power MOSFET IGBT GTO GTR 。 2、SCR 导通原理可以用双晶体管模型来解释,其触发导通条件是阳极加正电压并且门极有触发电流,其关断条件是阳极电流小于维持电流。 3、GTO 要用门极负脉冲电流关断,其关断增益定义为最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值的比即off β=ATO GM I I ,其值约为5左右,其关断时会出现特殊的拖尾 电流。 4、Power MOSFET 通态电阻为正温度系数;其定义式为= |DS DS U GS I ≥0,比较特殊的是器件体内有寄生的反向二极管,此外,应防止其栅源极间发生擎住效应。 5、电力二极管额定电流是指最大工频正弦半波波形条件下测得值,对于应用于高频电力电子电路的电力二极管要用快恢复型二极管,但要求其反向恢复特性要软。 6、在电力电子电路中,半导体器件总是工作在开关状态,分析这类电路可以用理想开关等效电路;电力电子技术的基础是电力电子器件制造技术,追求的目标是高效地处理电力。 7、硬开关电路的电力电子器件在换流过程中会产生较大的开关损耗,主要原因是其电压波形与电流波形发生重叠,为了解决该缺陷,最好使电力电子器件工作在零电压开通,零电流关断状态;也可采用由无源元件构成的缓冲技术,但它们一般是有损耗 的。 8、电力电子电路对功率因数的定义与线性电路理论的定义在本质上的差别是有基波因数。 9、交流调压电路采用由两个SCR 反并联接法组成交流开关作为控制,若交流电路的大感性 负载阻抗角为80度,则SCR 开通角的移相范围80度到180度。 10、SCR 三相全控变流电路带直流电动机负载时,其处于整流状态时触发角应满足小于90度 条件;其处于有源逆变状态时触发角应满足大于90度 条件;SCR 的换流方式都为电网 换流。 11、有源逆变与无源逆变的差异是交流侧接在电网上还是接在负载上;加有续流二极管的任何整流电路都不能实现有源逆变的原因是负载被二极管短路不能产生负电压。逆变角的定义是α>90度时的控制角βπα=- 12、电压源逆变器的输出电压是交流方 波;其逆变桥各臂都要反并联 二极管。 13、SPWM 的全部中文意思是正弦脉冲宽度调制,这种技术可以控制输出交流的大小;产 生SPWM 波的模拟法用自然采样法。而计算机则采用规则采样法。 14、单端正激式DC/DC 变换电路要求在变压器上附加一个复位 绕组,构成磁复位 电路; 反激式DC/DC 变换电路与Buck-Boost 直流斩波器类似。 15、肖特基二极管具有工作频率高 ,耐压低 的应用特点。肖特基二极管具有反向恢复时间短,正向压降小,耐压低,效率高等特点。 16、GTR 关断是工作点应在 截止 区,导通时工作点应在 饱和 区;它有可能因存在 二 次击穿而永久失效的缺陷。

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院:电子与电气工程学院 年级专业:2015级电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师:高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路,不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用,因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词:电力电子,三相,整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………1 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?3.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.1三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.1.2整流变压器的设计 (2) ?3.1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3.2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3.2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………4 3.2.3 晶闸管的过流保护………………………………………………5 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.1三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………7 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续,通过设计实践,进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识,同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 1.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时,负载两端电压和电流,晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时,负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 3 设计方案 3.1三相全控整流电路设计

电力电子技术复习要点

电力电子技术复习要点 第一章 电力电子器件及其应用 一、一般性概念 1、什么是场控(电压控制)器件、什么是电流控制器件?什么是半控型器件?什么是全控型器件?什么是复合器件? 2、波形系数的概念,如何利用波形计算相关的平均值、有效值 3、什么是器件的安全工作区,有何用途? 4、什么是器件的开通、关断时间,器件开关速度对电路工作有何影响? 二、二极管 1、常用二极管有哪些类型?各有什么特点? 2、二极管额定电流、额定电压的概念,如何利用波形系数选择二极管额定电流? 三、晶闸管 1、晶闸管的开通、关断条件、维持导通的条件 2、维持电流、擎住电流的概念 3、晶闸管额定电流、额定电压的概念,如何利用波形系数选择晶闸管额定电流? 四、GTR 1、GTR 如何控制工作? 2、GTR 正常工作对控制电流有何要求?为什么? 3、GTR 的安全工作区有何特别?什么是二次击穿现象,有何危害? 4、GTR 额定电流、额定电压的概念,如何利用波形系数选择GTR 额定电流? 五、MOSTFET 、IGBT 1、MOSTFET 、IGBT 如何控制工作? 2、MOSTFET 、IGBT 正常工作对控制电压有何要求?为什么? 3、MOSTFET 、IGBT 额定电流、额定电压的概念,如何利用波形系数选择MOSTFET 、IGBT 管额定电流? 六、如何设计RCD 缓冲电路的参数?各个约束条件的含义?如果增加m ax dt dU 、 瞬态冲击电流I max 限制,其约束条件如何表达?

第二章直流―直流变换电路 一、基本分析基础 1、电路稳态工作时,一个周期电容充放电平衡原理 2、电路稳态工作时,一个周期电感伏秒平衡原理 3、电路稳态工作时,小纹波近似原理 二、Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Forward电路 1、电感电流连续时,电路稳态工作波形分析 2、利用工作波形分析计算输入输出关系 3、开关元件(VT、VD)的峰值电流、额定电流、承受的电压如何计算? 4、输出纹波如何计算? 第三章直流-交流变换电路 一、单相方波逆变电路 1、单相方波逆变电路控制规律、工作波形分析 2、利用波形分析计算单相方波逆变电路输入电流、电压、功率和输出的电流、 电压、功率 3、单相方波逆变电路移相调压、矩形波调制调压的原理 二、单相SPWM逆变 1、SPWM调制的原理 2、自然采样法、规则采样法、同步调制、异步调制、分段同步调制、幅度调制 比、载波比(频率调制比)的概念 3、桥式电路双极性SPWM逆变的控制方法、输入输出电压关系、如何实现输出 基波的调频调压 4、桥式电路单极性倍频SPWM逆变的控制方法、输入输出电压关系、如何实现 输出基波的调频调压 三、三相逆变 1、三相方波逆变的控制原理、纯电阻负载工作波形分析 2、三相方波逆变纯电阻负载输入、输出的电流、电压、功率计算 3、三相SPWM逆变的控制原理,纯电阻负载工作波形分析

东南大学电力电子技术考点总结

第二章变流器运行(6%) 一、换流重叠角 1、换流重叠角:由于电源电感引起的换流时间所对应的电角度,用表示。是换流开始到 结束所占的电角度。 2、产生原因:进线电抗、电流不能突变、换流需要时间。 3、换流期间,整流输出电压是换流两相电压之平均值。 4、对整流的影响:换流角存在时,输出电压平均值减小(换流压降的存在),换流压降与延迟角无关,只取决于负载电流及电源交流侧阻抗。 二、有源逆变 1、产生条件:负载侧负载侧存在一个直流电源E ,由它提供能量,其电势极性与变流器 的整流电压相反,对晶闸管为正向偏置电压; 变流器在其直流侧输出应有一个与原整流电压极性相反的逆变电压,其平均值,以 吸收能量,并将其能量馈给交流电源。 2、两个电源之间的能量交换必须同极性相连。 3、是电路能够进行换流运行的极限,是变流器工作在整流和逆变的分界点。即区间,电路工作在有源逆变工作状态(三相半波可控整流电路)。 4、为超前角,为的起点,。 5、逆变失败(倾覆):,不能进行换流,两个电源短路。最小超前角°° 6、带有续流二极管的全控电路或半控电路不能工作在有源逆变状态,有源逆变电路必须是全控电路。 第三章门极触发脉冲(8%) 一、门极触发信号的种类 1、直流信号:使晶闸管损耗增加,有可能超过门极功耗,在晶闸管反向电压时,门极直流信号将使反向漏电流增加,也有可能使晶闸管损坏。可用来判断晶闸管是否损坏。 2、交流信号:在温度变化和交流电压幅值波动时,其延迟触发角不稳定。变化范围较小,精度低,不能太大。 3、脉冲信号:便于控制脉冲出现时刻,降低晶闸管门极功耗,通过变压器的双绕组或多绕组输出,实现信号间的绝缘隔离和同步输出。P86 二、晶闸管对门极触发信号电路的要求 1、触发脉冲应有一定的幅值和功率 2、触发脉冲要有一定的宽度 3、触发脉冲前沿要陡 4、要与主电路同步并有一定的移相范围

电力电子技术课程设计报告

电力电子技术课程设计 报告书 专业班级:16电气2班 姓名:王浩淞 学号:2016330301054 指导教师:雷美珍

目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为(8V-10V),输出电压为5V,负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值

图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示,在输出电流相同的情况下,输入电压越小,系统的稳态效率越高,因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压,其次在输入电压相同的情况下,我们可以调节输出电压的大小,使系统效率达到最大,例如当输入电压为9.0V时,根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数,通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装,是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化,可以在最少的外部元件数量下工作,并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源(SMPS)器件采用D-CAP2模式控制,可提供快速瞬态响应,并支持低等效串联电阻(ESR)输出电容,如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容,无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作,在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9(mm)SOT(DDC)封装,工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析

图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink,进行系统的设计与仿真系统主要包括:Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻,模拟显示中的一般负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用Simulink 提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大,Boost Chopper的输出电压值

电力电子技术的重要作用

1 电力电子技术的重要作用 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段,它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能,将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时,还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段,在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子器件在电力电子技术领域的应用和市场中起着决定性的作用,是节能减排、可再生能源产业的“绿色的芯”。电力电子半导体器件是伴随着以硅为基础的微电子技术一起发展的。在上世纪五十到六十年代,微电子的基本技术得到了完善,而功率晶体管和晶闸管则主导了电能变换的应用。从七十年代到八十年代,功率MOS技术得到了迅速发展并在很大程度上取代了功率晶体管。基于MOS技术的IGBT器件开始出现,并研发出CoolMOS。九十年代初以后,主要的研发力量集中在对IGBT器件性能的提高和完善。到了本世纪初,经过了若干代的连续发展,以德国英飞凌、瑞士ABB、美国国际整流器公司(IR)、日本东芝和富士等大公司为代表的电力电子器件产业已经拥有了趋于完美的IGBT技术,产品的电压覆盖300V到6.5kV范围。 电力电子器件与相关技术包括: (1)功率二极管; (2)晶闸管; (3)电力晶体管; (4)功率场效应晶体管(MOSFET); (5)绝缘栅双极型晶体管(IGBT); (6)复合型电力电子器件; (7)电力电子智能模块(IPM)和功率集成芯片(Power IC); (8)碳化硅和氮化镓功率器件; (9)功率无源元件; (10)功率模块的封装技术、热管技术; (11)串并联、驱动、保护技术。 2 电力电子技术发展现状和趋势 2.1电力电子器件发展现状和趋势 电力电子器件产业发展的主要方向: (1)高频化、集成化、标准模块化、智能化、大功率化; (2)新型电力电子器件结构:CoolMOS,新型IGBT ; (3)新型半导体材料的电力电子器件:碳化硅、氮化镓电力电子器件。 2.2 电力电子装置、应用的现状和趋势 (1)在新能源和电力系统中的应用 电力系统是电力电子技术应用中最重要和最有潜力的市场领域,电力电子技术在电能的发生、输送、分配和使用的全过程都得到了广泛而重要的应用。从用电角度来说,要利用电力电子技术进行节能技术改造,提高用电效率;从发、输配电角度来说,必须利用电力电子技术提高发电效率和提高输配电质量。 (2)在轨道交通和电动汽车中的应用 电力电子技术在轨道交通牵引系统中的应用主要分为三个方面:主传动系统、辅助传动系统、控制与辅助系统中的稳压电源。在电力电子技术的带动下,电传动系统由直流传动走向现代交流传动。电力电子器件容量和性能的提高、封装形式

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