电力电子技术及应用论文

电力电子技术及应用

引言：

自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代

电气传动技术舞台。从工程应用的角度看,无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业,还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业,都迫切需要提供高质量的电能,特别是要求节能。而电力电子则是实

现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的

重要手段,它已经成为弱电控制与强电运行之间,信息技术与先进制造技术之间,传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出

特点是高效、节能、省材,所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术,

是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业,乃至照明、家电等量大面广的,与人民日常生活密切相关的

应用领域,电力电子产品已无所不在。

电力电子技术概述

电力电子技术是一门新兴的应用与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，也可小至数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交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。电力电子技术现已成为现代电气工程与自动化专业

的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。

电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉二形成的。其概

念的基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。电力电子技术的

应用范围及其广泛，比如优化电能使用，通过电力电子技术对电能的处理，使

电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化；改造传统产业和

发展机电一体化等新兴产业，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设

备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了

条件，成为发挥计算机作用的保证和基础；电力电子技术高频化和变频技术的

发展，将是机电设备突破工频传统，向高频化方向发展，实现最佳工作效率，

将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何

基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途；电力电子智能化的发展，在

一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展可能引起电子技术的重大改革。

电力电子技术的内容可分为：

1、电力电子器件；

2、相控型整流器和有源逆变电路；

3、直流电压变换电路；

4、交流电压变换电路；

5、电力电子应用技术。

电力电子器件

常用电力电子器件的基本结构、工作原理、外特性、主要参数、开关特性、安

全工作区。

1、根据开关器件是否可控分类

（1）不可控器件：二极管VD。

（2）半控器件：普通晶闸管SCR。

（3）全控器件：GTO、BJT、功率MOSFET、IGBT等。

2. 根据门极(栅极)驱动信号的不同

(1) 电流控制器件

驱动功率大，驱动电路复杂，工作频率低。该类器件有SCR、GTO、BJT。(2)电压控制器件

驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高。该类器件有功率MOSEET、IGBT。

3. 根据载流子参与导电情况之不同，开关器件又可分为单极型器件、双极型器

件和复合型器件。

(1) 单极型器件功率MOSFET 。

(2) 双极型器件二极管、SCR、GTO、BJT。

(3) 复合型器件IGBT，是电力电子器件发展方向。

（4）电力电子器件中电压，电流额定值从高往低的器件是SCR、GTO、IGBT、BJT和功率MOSFET。工作频率从高往低的器件是功率MOSFET、

IGBT、BJT、GTO和SCR

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

单相交-交变频电路由两组反并联的晶闸管整流器构成，和直流可逆调速系统用的四象限变换器完全一样，两者的工作原理也相似。

直流-直流变换器：

主要内容：

降压变换器、升压变换器、降压-升压变换器的拓扑结构、工作原理、在电流连续和断续模式下的各物理量之间的函数关系；全桥式直流-直流变换器在单极性和双极性控制方式时的工作原理；影响直流-直流变换器输出电压纹波的因素；几种不同变换器的开关利用率。

本次讨论了几种主要型式的直流-直流变换器的拓扑结构。除了全桥式直流-直流变换器以外，其他变换器只能在电压-电流相平面的单象限运行，即功率只能单方向传递。而全桥式直流-直流变换器可以在四个象限运行。

直流-直流变换器也称为斩波器，通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。

直流-直流变换器主要有如下几种基本型式：

1. 降压直流-直流变换器(Buck Converter)

2. 升压直流-直流变换器(Boost Converter)

3. 降压-升压复合型直流-直流变换器(Buck- Boost Converter)

4. 丘克直流-直流变换器

交-直-交变换器：

主要内容：

电压型和电流型变换器原理；SPWM型变换器。

简介

交-直-交变换器就是把工频交流电先通过整流器整流成直流，而后再通过变换器，把直流电逆变成为频率可调的交流电。

交-直-交变换器可分为电压型和电流型。SPWM型变换器是给逆变器固定的

直流电压，通过开关元件有规律的导通和关断，得到由宽度不同的脉冲组成的

电压波形，削弱和消除某些高次谐波，得到具有较大基波分量的正弦输出电压。电力电子技术应用

变换器的保护电路，保护电路包括过压保护、过流保护和电压上升率、电流上

升率的限制。

过压保护

1. 引起过压的原因

操作过电压：由拉闸、合闸、快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。浪涌过压：由雷击等偶然原因引起，从电网进入变换器的过压。电力电子器件关断过电压：电力电子器件关断时产生的过压。在电力电子变换

器-电动机调速系统中，由于电动机回馈制动造成直流侧直流电压过高产生的过压。也称为泵升电压。

2. 过压保护方法

过压保护的基本原则是：根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的附

加电路，当达到—定过压值时，自动开通附加电路，使过压通过附加电路形成

通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，

保护了电力电子器件。保护电路形式很多，也很复杂。

(1) 雷击过压可在变压器初级接避雷器加以保护。

(2) 二次电压很高或电压比很大的变压器，一次侧合闸时，由于一次、二

次绕组间存在分布电容，高电压可通过分布电容耦合到二次侧而出现瞬时过压。可采取变压器附加屏蔽层接地或变压器星形中点通过电容接地的方法来减小。

(3) 泵升电压保护当电动机回馈制动时，电动机的动能转换成电能回馈到

直流侧，引起直流侧电压升高，当电压升高到一定值时，会造成变换器的过电压。通常采用开关电路将能量消耗在电阻上。

（4）阻容保护电路

将电容并联在回路中，当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。

与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生振荡。

RC阻容保护电路可以设置在变换器装置的交流侧、直流侧。

总结：

电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。

它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。

电有直流(DC)和交流(AC)两大类。前者有电压幅值和极性的不同，后者除电压幅值和极性外，还有频率和相位的差别。实际应用中，常常需要在两种电能之间，或对同种电能的一个或多个参数(如电压，电流，频率和功率因数等)进行变换。

变换器共有四种类型：

交流-直流(AC-DC)变换：将交流电转换为直流电。

直流-交流(DC-AC)变换：将直流电转换为交流电。这是与整流相反的变换，也称为逆变。当输出接电网时，称之为有源逆变；当输出接负载时，称之为无源逆变。

交-交(AC-AC)变换，将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。其中：改

变交流电压有效值称为交流调压；将工频交流电直接转换成其他频率的交流电，称为交-交变频。

直流-直流(DC-DC)变换，将恒定直流变成断续脉冲输出，以改变其平均值。

参考文献：

《电力电子技术》第五版，作者：王兆安，刘进军；机械工业出版社出版

《电力电子技术应用教程》，作者：蒋渭忠；电子工业出版社

电力科技论文电力电子技术论文：现代电力电子技术应用的探讨

电力科技论文电力电子技术论文：现代电力电子技术应用的探讨摘要：随着电力电子、计算机技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的核心技术，电力电子和计算机技术又是变频技术的核心，而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。关键词：电力电子；技术；发展；应用 1电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2现代电力电子的应用领域 2.1计算机高效率绿色电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了

电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。 2.2通信用高频开关电源通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V 的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。因通信设备中所用集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同，在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压，这样可大大减小损耗、方便维护，且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加，通信电源容量也将不断增加。 2.3直流-直流(DC/DC)变换器

现代电力电子技术作业及答案

2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。 2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？ 2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。 2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。 3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？ 3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？ 3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。 4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。 4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？ 5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？ 5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。 5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。 6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？ 6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？ 6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？ 6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？ 6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？ 6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？

应用电子技术专业毕业论文

毕业论文（设计）题目学院学院专业学生姓名学号年级级指导教师毕业教务处制表毕业二〇一三毕业年三月毕业二十日

应用电子技术专业毕业论文一、论文说明本团队长期从事论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，专科本科论文300起，具体信息联系二、论文参考题目与思路高温CMOS模拟运算放大电路的研究与设计基于支持向量机和遗传算法相结合的模拟电路故障诊断方法研究单粒子效应电路模拟方法研究线性电路的全温区电路模拟软件TSPICE 运用于宽带系统中的可重构模拟基带电路的研究和设计基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路设计集成电路测试系统后逻辑支持电路改进与模拟延迟线性能分析单粒子效应电路模拟方法研究 FTFN在模拟集成电路中的应用研究浅谈模拟电子电路实验的主要方法可编辑的模拟电路仿真器材库的设计与实现模拟电路多参数灵敏度分析模拟数字电路故障诊断新方法神经网络在模拟电路故障诊断中的方法研究基于故障字典法的模拟电路故障诊断系统的研究闪光鞋控制电路 QX_4型起动器控制电路的改进 HV-720摄像机自动灵敏度控制电路的剖析与改进 JEM-100CXⅡ透射电镜真空系统指标及其控制电路调整

对电动机起动控制电路的改进介绍一种路灯控制电路一种通用DMA控制电路的设计与实现微功耗热释电红外控制电路HT—7605 集成电路测试仪控制电路与分选系统接口技术研究射频接收机中自动增益控制电路的研究与设计传感器应用中的“控制电路”与“工作电路” 三端稳压器TL31在家用控制电路中的应用 GEMFU2型多幅照相机控制电路的检修 “吊篮上升”防超高控制电路牙科综合治疗机控制电路故障检修微型机电系统端点特性建模技术研究微电子驱蚊器新奇产品大市场多功能微电子式汽车,摩托车电器线路保护器问世原子层淀积技术及其在微电子薄膜中的应用利用场发射电子探针鉴定微电子构装覆晶焊点与金属化层之界面反应评华润安盛与星科金朋的合作微电子自动闭塞电源盒的研制与开发七星微电子库存管理问题研究微电子标准样片制备研究芯邦微电子一招鲜之后的尴尬? 中国科学院微电子中心电子厂计算机辅助设计在微电子装配中的应用技能登高工程在人才强企战略中的应用——以南通华达微电子集团有限公司为例国内要闻微电子用高纯度环氧树脂和酚醛树脂

现代电力电子技术的发展(精)

现代电力电子技术的发展浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/253061327.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/253061327.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

电力科技论文电力电子技术论文

电力科技论文电力电子技术论文 DSP控制的正弦波逆变电源摘要：文章介绍了一种采用DSP来实现SPWM数字化控制的逆变电源设计方案，描述了该逆变电源的硬件工作原理，SPWM波形的产生原理和系统控制算法，通过逆变电源的制作证明其可行性，是一种实用的控制方案。关键词：逆变电源；DSP；SPWM；PID控制；保护电路随着新能源产业的发展，对逆变电源输出特性和稳定性的要求也越来越高。而目前的逆变电源的控制趋势是往数字化发展，数字化可以实现电路的简化，输出特性和效率的提高。本文设计并研制了1kw 样机，实验结果表明在减少谐波和提高响应速度方面具有优越性。一、逆变器原理和结构逆变系统电能变换主要由二部分组成：前级的DC-DC变换器以及后级的DC-AC变换器。前级需要将地输入的直流电压升压直420V 以上，通过直流母线的连接，再利用DC-AC变换器将直流输入转变成220V AC的交流输出。DC-DC升压部分选择推挽结构，DC-AC逆变部分采用全桥逆变结构。核心控制电路使用TMS320F28023，输出SPWM控制信号，控制后级驱动芯片。图1为逆变电源主体结构图：

DC-DC升压部分采用推挽结构，通过输出互补两路的PWM信号控制开关管，通过高频变压器进行升压到420V。图2为推挽升压示意图：逆变部分采用全桥结构，同样利用DSP输出PWMgg号，驱动后级驱动芯片，实现对开关管的控制，通过输出的滤波整形，达到正弦波输出。该电路主体结构如图3所示。二、SPWM的实现方法在采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的脉冲，加在具有惯性环节上，其效果基本相同。基于这个理论，将一组幅度相等，宽度不等的脉冲，使脉冲的中点和相对的正弦等分的中点重合，且使脉冲面积和相应的正弦部分冲量相等，就可以得到一组SPWM波形。如果把期望的目标波形作为调制信号，把受调制信号作为载波，通过对载波的调制可以得到期望的SPWM波。 (一)SPWM调制模式下ZVS的实现由于开关频率的提高，传统硬开关模式存在以下一些主要问题：开关损耗问题，容性开通问题和感性关断问题，二极管反向恢复问题，引起整体电路EMI问题。而软开关ZVS技术在这个方面能够有效的防止或者减少以上问题的产生。理想状态下ZVS开通过程是：电压下降到零后，电流再缓慢上升到通态值，开通损耗近似为零。因功率

电力电子技术论文

电力电子技术在太阳能中的应用电力电子技术：电力电子技术是指电力功率半导体器件，这些器件作为开关操作其中的控制和转换。硅控整流器的来临，简称可控硅，导致的新的电力电子领域的应用发展。之前的可控硅引进，汞弧整流器用于电力控制，但这种整流电路工业电子和汞弧整流器的应用范围是有限的一部分。一旦可控硅可用，应用领域蔓延到许多领域，如驱动器，电源供应器，航空电力电子技术是什么？电力电子技术是应用电子电路的能量转换。您可能有更多的比你想象中的电力电子的相互作用。如果你开车，使用一台电脑，用微波炉做饭，对任何类型的电话交谈，听音响，或用电钻钻孔，然后你来接触电力电子技术。由于电力电子，电力运行所需的处理，过滤，并以最高的效率，最小的尺寸和最小重量的东西，你日常使用。在正式条款“，该技术包括使用的电子元件，应用电路理论与设计技术，分析工具，对电子的转换效率，控制和电力空调的发展。” 电力电子技术研究的主要领域包括： ?电子器件（如二极管和晶体管） ?控制和监管电力转换器的电路设计和各项工作的转换器电路拓扑 ?磁性元件（如变压器和电感器） ?电子电路封装和制造 ?电机控制电力电子技术的主要任务电力电子技术，涵盖了整个电力系统领域的应用，这些应用延伸，从几个VA /瓦数兆伏安/兆瓦的功率范围。电力电子技术的主要任务是控制和电源转换从一种形式到另一种。转换的四种主要形式是： ?整风指交流电压为直流电压的转换， ?直流到交流的转换， ?直流- 直流转换和 ?交流到交流的转换。 ?“电子式电能转换器”是用来指电力电子电路，转换电压和电流从一种形式到另一个任期。此外，可控硅和其他功率半导体器件被用作静态开关。电力电子技术的重要性和用途电力电子技术是随处可见。例如，电力电子技术中使用 ?计算机 ?汽车 ?电信 ?空间系统和卫星 ?电机

现代电力电子技术

现代电力电子技术第1次作业二、主观题(共12道小题) 11.电力电子技术的研究内容？答：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12.电力电子技术的分支？答：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13.电力变换的基本类型？答：包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆变ＤＣ－ＡＣ（３）斩波ＤＣ－ＤＣ（４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14.电力电子系统的基本结构及特点？答：电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。' 15.电力电子的发展历史及其特点？答：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16.电力电子技术的典型应用领域？答：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17.电力电子器件的分类方式？答：电力电子器件的分类（１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型（２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型（３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18.晶闸管的基本结构及通断条件是什么？答：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。

19.维持晶闸管导通的条件是什么？答：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20.对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。答：I L__〉____I H 21.整流电路的主要分类方式？答：按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。答：180o 现代电力电子技术第2次作业二、主观题(共12道小题) 11.单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。答：0-180o 12.有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___ ________，且满足|Ud|<|Ed|。答：相反 13.

现代电力电子技术发展及其应用

现代电力电子技术发展及其应用摘要：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、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子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。一、引言自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢？电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前，电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断出现，特别是与微控制器技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代。二、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压

和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能

应用电子技术专业毕业论文

天津市经济贸易学校毕业论文关于应用电子技术专业毕业论文学生：腾学号：142023 专业：应用电子指导老师：卫宏完成时间：2016.04.17

目录引言 (1) 1 单片机概述 (2) 2 芯片简介 (2) 2.1 MSC-51芯片简介 (2) 2.2 8255芯片简介 (5) 2.3 74LS373简介 (6) 3 系统硬件设计 (6) 3.1交通管理的方案论证 (6) 3.2系统硬件设计 (7) 结论 (13) 辞 (14) 参考文献 (15)

引言在当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

电力电子技术论文

电力电子技术的应用班级：电082 陈泽平40850171 【摘要】本文主要介绍了电力电子技术在电力系统、汽车工业、储能领域等方面的应用。【关键词】电力电子技术应用电力系统汽车工业储能领域电力电子技术是一门应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”，功率可以达到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小到数瓦甚至毫瓦级。进入21世纪,随着新的理论、新的器件、新的技术的不断涌现，特别是与微电子（计算机与信息）技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展。以下主要对电力电子技术在电力系统、汽车工业、储能领域等方面的应用作简要介绍。一．电力电子技术在电力系统中的应用自20世纪80年代，柔性交流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用。 1.在发电环节的应用大型发电机广泛采用静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控

制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。1 变速恒频励磁广泛应用于水力、风力发电机。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。这种技术就叫变速恒频励磁。 2.在输电环节的应用在输电环节中应用的技术主要有直流输电(HVDC)和轻犁直流输电(HVDC Light)技术以及柔性交流输电(FACTS)技术，其中柔性交流输电技术应用尤为重要。 3.在配电环节的应用 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。 4.在节能环节的运用通过交负荷电动机的调速技术节电是电动机节电非常重要的一个方面。交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。二．电力电子技术在汽车工业中的应用电力电子技术在汽车工业的应用2,主要包括以下几个方面： 1）利用电子开关替代传统的机械开关以及继电器； 2）无触点点火、燃油电子喷射； 3）电子动力转向、电子自动变速器； 4）对原有的直流电源系统进行改造；

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述上课讲义

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述

课程报告现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述学院：电气工程学院姓名： ********* 学号: 14********* 专业： ***************** 指导教师： *******老师 0 引言

电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展［1］电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件（第一代电力电子器件）上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400 Hz。由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件（第二代电力电气器件）随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。此外，这些器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题，RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）,并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合，它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应，MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管（IGCT）都是MOSFET和GTO的复合，它们都综合

应用电子技术专业毕业论文

市经济贸易学校毕业论文关于应用电子技术专业毕业论文学生：腾学号：142023 专业：应用电子指导老师：卫宏完成时间：2016.04.17

电力电子技术及应用论文

电力电子技术及应用引言：自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台。从工程应用的角度看,无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业,还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业,都迫切需要提供高质量的电能,特别是要求节能。而电力电子则是实现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的重要手段,它已经成为弱电控制与强电运行之间,信息技术与先进制造技术之间,传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出特点是高效、节能、省材,所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术, 是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业,乃至照明、家电等量大面广的,与人民日常生活密切相关的应用领域,电力电子产品已无所不在。电力电子技术概述电力电子技术是一门新兴的应用与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，也可小至数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交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。电力电子技术现已成为现代电气工程与自动化专业的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉二形成的。其概念的基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。电力电子技术的应用范围及其广泛，比如优化电能使用，通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化；改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础；电力电子技术高频化和变频技术的发展，将是机电设备突破工频传统，向高频化方向发展，实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途；电力电子智能化的发展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展可能引起电子技术的重大改革。电力电子技术的内容可分为： 1、电力电子器件； 2、相控型整流器和有源逆变电路； 3、直流电压变换电路； 4、交流电压变换电路； 5、电力电子应用技术。电力电子器件常用电力电子器件的基本结构、工作原理、外特性、主要参数、开关特性、安全工作区。 1、根据开关器件是否可控分类

电子信息科学与技术专业导论论文

欢迎阅读电子信息科学与技术专业导论论文通过半学期的专业导论课，我对电子信息科学与技术这个专业有了全新的认识，同时我发现我已经深深喜欢上了这个专业，对电子信息产生了浓厚的兴趣。犹记得小时候对电子产品怀有强烈的好奇心，想弄清楚其中的原理，还不小心拆坏了自己的录音机。因此大学填志愿的时候我选择了这个专业，既圆了儿时的梦想，也期待着在这个领域里有所建树。兴趣是最好的老师。所以我相信有兴趣做引导，再加上自己的努力，我一定能在电子信息领域里取得一番成就，从而实现自己的人生理想和价值。下面谈谈我自己对电子信二、电子信息科学与技术方面的前沿技术电子信息科学与技术专业的重要领域有数字信息处理、电子和光信息技术、高频技术和通讯网络等。基于数字信息处理技术（数字技术）的重要性，电子计算机和电脑程序起了主导作用。现在，电子信息科学与技术已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息科学与技术的应用技术。三、专业培养与目标定位

本专业学生主要学习电子信息科学与技术的基本理论和技术，受到科学实验与科学思维的训练，具有本学科及跨学科的应用研究与技术开发的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力掌握数学、物理等方面的基本理论和知识；掌握电子信息科学与技术、计算机科学与技术等方面的基本理论、基本知识和基本技能与方法；了解相近专业的一般原理和知识；熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规；历史老照片不能说的秘密慈禧军阀明末清初文革晚清了解电子信息科学与技的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及电子信息产业发展状况；掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的技术设计，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。根据社会和经济的激光通信的主要障碍是气候因素的影响和大气层内信号的衰减。光导纤维的出现，使人们成功地解决了激光大气传输问题，使激光通信走上了稳步发展阶段。二．光纤通信发展历程：

现代电力电子技术

现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) (主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 11. 电力电子技术的研究内容？ 12. 电力电子技术的分支？ 13. 电力变换的基本类型？ 14. 电力电子系统的基本结构及特点？ 15. 电力电子的发展历史及其特点？ 16. 电力电子技术的典型应用领域？ 17. 电力电子器件的分类方式？ 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么？ 19. 维持晶闸管导通的条件是什么？ 20. 对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 21. 整流电路的主要分类方式？ 22. 单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。

现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) 11. 电力电子技术的研究内容？参考答案：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12. 电力电子技术的分支？参考答案：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13. 电力变换的基本类型？参考答案：包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆变ＤＣ－ＡＣ（３）斩波ＤＣ－ＤＣ（４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14. 电力电子系统的基本结构及特点？参考答案：电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。'

15. 电力电子的发展历史及其特点？参考答案：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16. 电力电子技术的典型应用领域？参考答案：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17. 电力电子器件的分类方式？参考答案：电力电子器件的分类（１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型（２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型（３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么？参考答案：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。 19. 维持晶闸管导通的条件是什么？参考答案：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20. 对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。参考答案：I L__〉____I H 21. 整流电路的主要分类方式？参考答案：按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。

应用电子技术专业毕业设计论文课题题目

应用电子技术专业毕业设计（论文）课题题目一、光电计数器的设计设计要求： 1、实现０―999范围计数，能在超出最大值后溢出报警； 2、要求使用红外发光二极管、光电管检测； 3、能在设定值报警，能在报警后延时3秒钟自动关闭报警并自动重新计数；可以手动清除报警； 4、要求光电发射管与接收管有1米以上的间距； 5、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图。二、水温控制器的设计 1、水温能控制在25℃-60℃之间； 2、可以以2℃为步进调节，控制误差±2℃； 2、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图。三、数字式可调稳压电源 1、用89C51系列单片机控制实现； 2、输出电压在0-24V之间可以任意调节，分辨率，输出电流最大1.5A； 3、整机效率>60% ； 4、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图，写出完整的程序。

四、采用protel实现XX电路板的设计 1、画出完整的电路原理图、PCB板图； 2、“XX”指电路可以自拟，但要求元件数须大于50个（至少包含一个多于40引脚的集成电路）； 3、电路原理图、PCB板图必须同时有电子文件和纸质文件； 4、最好能通过工厂制作ＰＣＢ实物； 5、详细叙述设计过程，包括必要的设计原则说明。五、12v/220v车载逆变电源 1、实现DC12V到AC220V的转换，输出电流最大1A； 2、电压稳定率220V±5% 3、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图。六、电子温度计的设计 1、温度测量范围0℃～100℃，分辨率0.1℃； 2、测量值用LED数码管显示； 3、画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图。七、声光控制楼道灯开关 1、白天灯灭，晚上有声响时灯亮，延迟25秒后熄灭； 2、灯泡最大功率60W；

电力电子学习论文

电子电力技术是应用于电力领域、以电力为对象的电子的技术。他横跨电力、电子和控制的边沿学科，是利用电力电子器件对电能进行交换和控制的一门技术。它主要研究以普通晶闸管为代表的大功率半导体器件及由它们组成的可控整流、逆流、交流调压、直流斩波、变频器和无节点开关等内容，在实际生活中有着广泛的应用的前景。 (一)电力电子技术的发展回顾传统的电力器件主要是晶闸管及由它派生的器件。随着微电子技术的与电子电力技术的结合，又产生许多新型器件。如：可关断晶闸管、电力晶体管、大功率场效应晶体管等。总的发展趋势：大容量、高频化、模块化、功率集成化。电力电子电路是以电力电子器件为核心，通过不同电路和各种控制实现对电能的转换和控制。电子电力电路主要有；（1）交流—直流变换电路：把交流电能转换为可调的直流电能的电路，又称可控整流电路。（2）直流—交流变换电路：把直流电能转换为交流电能的电路，又称逆变电路。（3）直流—直流变换电路：把固定的直流电能转换成可调的直流电能的电路，亦称直流斩波电路。 ( 4 ) 交流—交流变换电路：把某一频率的交流电能转换成幅值、频率或相位可调的交流电能的电路。

（1）整流器时代大功率的工业用电由工频交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。 2.逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3.变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。

电力电子技术论文

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晶闸管的概述一、晶闸管的介绍晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件(SCR),是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性,它只有导通和关断两种状态。晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等。因此,特别是在大功率UPS供电系统中,晶闸管在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中得到广泛的应用。晶闸管的弱点:静态及动态的过载能力较差,容易受干扰而误导通。晶闸管从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。二、普通晶闸管的结构和工作原理晶闸管是PNPN四层三端器件,共有三个PN结。分析原理时,可以把它看作是由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1(a)所示,图1(b)为晶闸管的电路符号。图1 晶闸管等效图解图 1.晶闸管的工作过程

晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结,可以把它中间的NP分成两部分,构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导通,必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路,当有足够的门极电流Ig流入时,就会形成强烈的正反馈,造成两晶体管饱和导通。设PNP管和NPN管的集电极电流分别为IC1和IC2,发射极电流相应为Ia和Ik,电流放大系数相应为α1=IC1/Ia和α2=IC2/Ik,设流过J2结的反相漏电流为ICO,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和: Ia=IC1+IC2+ICO =α1Ia+α2Ik+ICO (1) 若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为:Ik=Ia+Ig。因此,可以得出晶闸管阳极电流为: (2) 硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数α1和α2随其发射极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压,而门极未接受电压的情况下,式(1)中Ig=0,(α1+α2)很小,故晶闸管的阳极电流Ia≈ICO,晶闸管处于正向阻断状态;当晶闸管在正向门极电压下,从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,从而提高放大系数α2,产生足