现代电力电子翻译
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 60, NO. 5, MAY 2013
Design of Neutral-Point Voltage Controller of a
Three-Level NPC Inverter with Small DC-Link
Capacitors
带小型直流母线电容的三电平NPC逆变器中性点
电压控制器的设计
Abstract：A neutral-point-clamped three-level inverter with small dc-link capacitors is presented in this paper. The inverter requires zero average neutral-point current for stable neutral– point voltage. The small dc-link capacitors may not maintain capacitor voltage balance, even with zero neutral-point current. This may happen due to nonlinearities present in the circuit. This requires a fast control of the neutral-point voltage. A simple carrier-based modulation strategy which allows modeling of the neutral-point voltage dynamics as a continuous function of power drawn from the inverter is proposed. This continuous model shows that the neutral-point current is proportional to the power drawn from the inverter, and it enables the use of a well-established classical control theory for the neutral-point voltage controller design.
A simple proportional integral controller is designed for the neutral-point voltage control on the basis of the continuous model. The design method for optimum performance is discussed. The implementation of the proposed modulation strategy and the controller is very simple. The controller is implemented in a 7.5-kW induction machine-based drive with only 14 μF dc-link capacitors. Also, the experimental results show that fast and stable performance of the neutral-point voltage controller are achieved and thus verify the validity of the proposed control approach.
Index Terms—Multilevel inverter, neutral-point-clamped (NPC) inverter, neutral-point voltage control, pulsewidth modulation (PWM).
摘要：本文提出了一种带小型直流母线电容的三电平NPC逆变器。逆变器需要平均中性点电流为零以便获得稳定的中性点电压。小型直流母线电容可能无法维持电容电压的平衡，即使中性点电流为零时。因为电路存在非线性，所以这种情况有可能发生。这就意味着需要中性点电压的快速控制。提出了一个简单的允许中性点电压的动态建模作为逆变器消耗的电能的连续函数的载波调制策略。这个连续的模型表明中性点电流正比于逆变器消耗的功率，并且它能够使用完善建立的经典控制理论来进行中性点电压控制器的设计。在此连续模型的基础上设计了一个简单地比例积分控制器来控制中心点电压。讨论了该设计方法的最佳性能。所提出的调制策略和控制器的实现非常简单。该控制器只用了14μF的直流母线电容即实现了7.5千瓦异步电机驱动器的驱动。此外，实验结果表明中性点电压控制器的快速性和稳定性得以实现，从而验证了所提出的控制方法的有效性。
关键词：多电平逆变器，中性点箝位（NPC）逆变器，中性点电压控制，脉宽调制（PWM）。
6 实验结果
电网上的中性点电压的均方根是230V相当于VDC =269 V，异步电机额定输出功率为7.5千瓦。这就需要三电平逆变器的输出功率为8.7千瓦左右。三电平逆变器是使用SEMIKRON IGBT的
SK30MLI066模块来实现。每个模块具有NPC三电平逆变器一个桥臂所需的四个IGBT和六个二极管。在逆变器中使用的直流母线电容均为14μF。该驱动器采用开环V / f控制。用在电源频率为50
赫兹设备上的最大调制指数为1.1547。
图10和11表明，300 Hz的纹波存在于直流母线，是因为相当于7μF的直流母线电容（两个14μF 的电容串联组合）和200μH直流母线电抗器的存在。这对应于直流母线的LC滤波器的截止频率为4 kHz。为了比较此逆变器和具有硬直流母线电压的逆变器的性能，电容值的改变为1.65 mF（串联组合两个3.3mF电容），不改变直流母线电抗器的值。
这对应于直流母线的LC滤波器的截止频率为275赫兹。直流母线电压（Vdc1，Vdc2），异步电机的线电流（IA），以及电机的线电压（V AB）在满负荷条件下如图12所示，电机的电流波形失真较小，是因为电机电压中不存在低次谐波。
（a）异步电机空载（b）异步电机的输出机械功率为7.5
千瓦
图10 ωc=2π?500弧度/秒，直流母线电容为14μF时，Vdc1，Vdc2，电机的相电流（Ia），和电机的线电压（VAB）
（a）异步电机空载（b）异步电机的输出机械功率为7.5
千瓦
图11 ωc=2π?1000弧度/秒，直流母线电容为14μF时，Vdc1，Vdc2，电机的相电流（Ia），和电机的线电压（VAB）
图12 在ωc=2π·1000弧度/秒，异步电机输出功率为7.5千瓦和直流母线电容为3.3mF 时，Vdc1，Vdc2，电机的相电流（Ia）和电机的线电压（VAB）
选择不同的Kp时直流母线电压的响应图13所示。图13（a）显示的是Kp=-0.0007时的响应，高过冲因为低的交叉频率导致过电压穿过直流母线电容的底部并且逆变器被关闭。
图13（b）表示Kp = -0.0014的响应。直流母线电压在控制器接通后的24毫秒实现了平衡。因为无电流控制器，所以在异步电机空载时控制器就需要接通。于一个给定的Kp这种情况对应于低增益交叉频率（ωc）。为了更快的平衡直流母线电压可以使用较高绝对增益的的Kp来实现，如图13（c）所示，Kp=-0.0028。在这种情况下直流母线在12毫秒时达到了平衡并减小了过冲。基于小型直流母线电容的驱动器的性能如图14和15所示，在启动过程中直流母线电压，电机的电流（IA），以及电机的线电压（VAB）如图14所示。图14显示出频率变化范围为15到45赫兹。这也显示了中性点电压控制器应对不同频率和瞬变的性能。该控制器是能够保持中性点电压的平衡的。他励直流电机被用作异步电机的负载，负载的阶跃变化是通过改变直流电机的励磁来实现的。因为它不是一个高性能的驱动器，异步电机的电流变化从空载到满载需要约2秒的时间，如图15所示。在这种情况下中性点电压控制器还能够维持中性点电压的平衡。
图13 不平衡响应 Vdc1，Vdc2（a ）Kp=-0.0007 （b ）
Kp=-0.0014 （c ）
Kp=-0.0028
图14 Vdc1，Vdc2，在一个启动瞬间电机的相电流（Ia ）和
电机线电压（VAB ）
图15 Vdc1，Vdc2，电机的相电流（IA ）和负载阶跃变化
时直流电机的励磁电压
7 结论
本文提出了一种带小型直流母线电容的三电平NPC 逆变器，该逆变器采用在一个开关周期内使平均中性点电流为零的调制策略。提出了一种新的
描述中性点电压动态变化的模型，这种简化的模型表明，中性点电流正比于逆变器的输出功率 ，提出了一种设计中性点电压PI 控制器的方法。控制器的输出被用来计算改进后的参考信号，改进后的参考信号被用于以载波为基础的调制策略的实现。所提出的控制器不需要的输出相电流的信息。。该控制器性能在一台只带14μF 的直流母线电容器、功率为7.5千瓦的异步电机的驱动器上得到了验证。结果表明，该驱动器运行时的最大调制指数为1.1547。实验结果表明，尽管在10kHz 的开关频率下六脉动整流器引起了频率为300赫兹直流母线纹波电压，但该控制器仍能够保持电容电压的平衡。对于不同增益的PI 控制器引起的直流母线不平衡的状态进行了研究。在更高的绝对增益下快速的稳定时间得以实现。
本文提出的控制器和调制策略实现简单且需要非常少的计算。所提出的中性点电压控制器在小型和大型直流母线电容式的驱动器上得到了验证，结果表明此种方法具有一般性。它可以用于任何其它NPC 三电平逆变器的应用中，例如，用于三电平逆变器的并网连接。
PLC控制下的电梯系统外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译
PLC控制下的电梯系统 由继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是，进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。 电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊忧。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。 可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式己逐渐被PLC控制所代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速技术己成为现代电梯行业的一个热点。 1. PLC控制电梯的优点 (1)在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。 (2)去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 (3)PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。 (4) PLC可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 (5)用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。 (6)更改控制方案时不需改动硬件接线。 2.电梯变频调速控制的特点 随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式 交流变频调速电梯的特点 ⑴能源消耗低 ⑵电路负载低，所需紧急供电装置小 在加速阶段，所需起动电流小于2.5倍的额定电流。且起动电流峰值时间短。由于起动电流大幅度减小，故功耗和供电缆线直径可减小很多。所需的紧急供电
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/a810704206.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/a810704206.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。
大功率电力电子器件的新进展
大功率电力电子器件前沿技术分析 贾海叶山西吕梁供电 摘要：本文对大功率电力电子器件技术进行了简述，阐述了大功率电力电子器件发展热点，并对其前沿技术和未来的发展方向进行了分析。 关键词：大功率、电子电力器件，前沿技术 1 引言 随着半导体制造工艺的进步和对电力电子设备容量增大的需求,对电力电子器件的性能和功率要求也越来越高,由此产生了耐高压、大功率的电力电子器件。近来,伴随着器件的大功率化,新的HVIGBT(HighVoltage Insulated Gate BipolarTran-sistor Module)高压绝缘栅双极型半导体模块、HVIPM(High Voltage Intelligent Power Module)高压智能电力模块的MOS型电力电子器件的开发、GCT(Gate Commutated Turn-off Thyristor)闸门换相关断可控硅器件的开发,都有了较大的进展。以新一代器件问世为标志,必然在电力电子设备的开发方面,向着小型化、高效率化、高速控制化的目标飞跃前进。 1.1 大功率电力电子器件的分类 大功率电力电子器件主要分为:二极管、可控硅、光触发可控硅、GTO(Gate Turn-off Thyristor)闸门关断可控硅、GCT、HVIGBT及HVIPM器件。 从1960年开发初期的1英寸硅片开始至今,发展到直径为6英
寸硅片的耐高压、大功率电力电子器件系列化产品,其容量和当初相比,提高了100多倍。而且在使用上减少了串联或并联元件的数量,提高了可靠性,减小了设备的体积。 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类，大功率电力电子器件分为： 1.半控型器件，例如晶闸管； 2.全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）； 3.不可控器件，例如电力二极管； 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分类： 1.电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）； 2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR； 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类： 1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO； 2.电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGBT； 按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类： 1.单极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR； 2.双极型器件，例如MOSFET、IGBT；
常用电力电子器件特性测试
实验二：常用电力电子器件特性测试 （一）实验目的 （1）掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；（2）掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。 （二）实验原理 图1.MATLAB电力电子器件模型 MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符。MATLAB电力电子器件模型主要仿真了电力电子器件的开关特性，并且不同电力电子器件模型都具有类似的模型结构。 模型中的电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的门槛电压。串联电感限制了器件开关过程中的电流升降速度，模拟器件导通或关断时的动态过程。MATLAB电力电子器件模型一般都没有考虑器件关断时的漏电流。 在MATLAB电力电子器件模型中已经并联了简单的RC串联缓冲电路，在参数表中设置，名称分别为Rs和Cs。更复杂的缓冲电路则需要另外建立。对于MOSFET模型还反并联了二极管，在使用中要注意，需要设置体内二极管的正向压降Vf和等效电阻Rd。对于GTO和IGBT需要设置电流下降时间Tf和电流拖尾时间Tt。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，
但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别，也不需要形成驱动的回路。尽管模型与实际器件工作有差异，但使MATLAB电力电子器件模型与控制连接的时候很方便。MATLAB的电力电子器件模型中含有电感，因此具有电流源的性质，所以在模块参数中还包含了IC即初始电流项。此外也不能开路工作。 含电力电子模型的电路或系统仿真时，仿真算法一般采用刚性积分算法，如ode23tb、ode15s。电力电子器件的模块上，一般都带有一个测量输出端口，通过输出端m可以观测器件的电压和电流。本实验将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端，给器件提供触发信号，使器件触发导通。 （三）实验内容 （1）在MATLAB/Simulink中构建仿真电路，设置相关参数。 （2）改变器件和触发脉冲的参数设置，观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。 （四）实验过程与结果分析 1．仿真系统 Matlab平台 2．仿真参数 （1）Thyristor参数设置： 直流源和电阻参数：
伺服电机外文文献翻译
伺服电机 1. 伺服电机的定义 伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。伺服电机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机. 是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度, 位置精度非常准确。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特点。 2. 伺服电机工作原理 1.伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1 个脉冲，就会旋转1 个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 2. 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 3. 永磁交流伺服电动机简介 20 世纪80 年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90 年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦
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
碳化硅电子器件发展分析报告
碳化硅电力电子器件的发展现状分析 目录 1.SiC器件的材料与制造工艺 (2) 1.1 SiC单晶 (2) 1.2 SiC外延 (3) 1.3 SiC器件工艺 (4) 2. SiC二极管实现产业化 (5) 3. SiC JFET器件的产业化发展 (7) 4. SiC MOSFET器件实用化取得突破 (7) 5. SiC IGBT器件 (8) 6. SiC功率双极器件 (9) 7. SiC 功率模块 (10) 8. 国内的发展现状 (11) 9. SiC电力电子器件面对的挑战 (11) 9.1 芯片制造成本过高 (11) 9.2 材料缺陷多，单个芯片电流小 (12) 9.3 器件封装材料与技术有待提高 (12) 10. 小结 (12)
在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN 型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。 1.SiC器件的材料与制造工艺 1.1 SiC单晶 碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely 才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。 SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC 高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体。升华法是目前商业生产SiC单晶最常用的方法，它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间，在惰性气体（氩气）环境温度为2 500℃的条件下进行升华生长，可以生成片状SiC晶体。由于Lely法为自发成核生长方法，不容易控制所生长SiC晶体的晶型，且得到的晶体尺寸很小，后来又出现了改良的Lely法。改良的Lely法也被称为采用籽晶的升华法或物理气相输运法 (简称PVT法)。PVT法的优点在于：采用 SiC籽晶控制所生长晶体的晶型，克服了Lely法自发成核生长的缺点，可得到单一晶型的SiC单晶，且可生长较大尺寸的SiC单晶。国际上基本上采用PVT法制备碳化硅单晶。目前能提供4H-SiC晶片的企业主要集中在欧美和日本。其中Cree产量占全球市场的85%以上，占领着SiC晶体生长及相关器件制作研究的前沿。目前，Cree的6英寸SiC晶片已经商品化,可以小批量供货。此外，国内外还有一些初具规模的SiC晶片供应商，年销售量在1万片上下。Cree生产的SiC晶片有80%以上是自己消化的，用于LED衬底材料，所以Cree是全球
双闭环直流调速系统外文翻译
对直流电机的速度闭环控制系统的设计 钟国梁 机械与汽车工程学院华南理工大学 中国,广州510640 电子邮件：zhgl2chl@https://www.360docs.net/doc/a810704206.html, 机械与汽车工程学院 华南理工大学 中国,广州510640 江梁中 电子邮件：jianglzh88@https://www.360docs.net/doc/a810704206.html, 该研究是由广州市科技攻关项目赞助（No.2004A10403006）。（赞助信息） 摘要 本文介绍了直流电机的速度控制原理，阐述了速度控制PIC16F877单片机作为主控元件，利用捕捉模块的特点，比较模块和在PIC16F877单片机模数转换模块将触发电路，并给出了程序流程图。系统具有许多优点，包括简单的结构，与主电路同步，稳定的移相和足够的移相范围，10000步控制的角度，对电动机的无级平滑控制，陡脉冲前沿，足够的振幅值，设定脉冲宽度，良好的稳定性和抗干扰性，并且成本低廉，这速度控制具有很好的实用价值，系统可以容易地实现。 关键词：单片机，直流电机的速度控制，控制电路，PI控制算法
1．简介 电力电子技术的迅速发展使直流电机的转速控制逐步从模拟转向数字，目前，广泛采用晶闸管直流调速传动系统设备（如可控硅晶闸管，SCR ）在电力拖动控制系统对电机供电已经取代了笨重的F-D 发电机电动机系统，尤其是单片机技术的应用使速度控制直流电机技术进入一个新阶段。在直流调速系统中，有许多各种各样的控制电路。单片机具有高性能，体积小，速度快，优点很多，价格便宜和可靠的稳定性，广泛的应用和强劲的流通，它可以提高控制能力和履行的要求实时控制（快速反应）。控制电路采用模拟或数字电路可以实现单片机。在本文中，我们将介绍一种基于单片机PIC16F877单片机的直流电机速度控制系统的分类。 2．直流电机的调速原理 在图1中，电枢电压a U ，电枢电流a I ，电枢回路总电阻a R ，电机 常数a C 和励磁磁通Φ，根据KVL 方程，电机的转速为 Φ-= a a a a C R I U n a pN C 60= a a a a U R I U ≈- )1(63.0)(84.0)1()1()()1()(10--+-=--+-=k e k e k T k e a k e a k T k T d d d d i l T T Tf Kp a T T Kp a +==+ =10)1(
电力电子器件的最新发展趋势
电力电子器件的最新发展趋势 现代的电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）至关重要，从而已迅速发展成为一门独立学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门，毫无疑问，它将成为本世纪乃至下世纪重要关键技术之一。近几年西方发达的国家，尽管总体经济的增长速度较慢，电力电子技术仍一直保持着每年百分之十几的高速增长。 从历史上看，每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。以功率器件为核心的现代电力电子装置，在整台装置中通常不超过总价值的20%～30%，但是，它对提高装置的各项技术指标和技术性能，却起着十分重要的作用。 众所周知，一个理想的功率器件，应当具有下列理想的静态和动态特性：在截止状态时能承受高电压；在导通状态时，具有大电流和很低的压降；在开关转换时，具有短的开、关时间，能承受高的di/dt和dv/dt，以及具有全控功能。 自从50年代，硅晶闸管问世以后，20多年来，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈的努力，并已取得了使世人瞩目的成就。60年代后期，可关断晶闸管GTO实现了门极可关断功能，并使斩波工作频率扩展到1kHz以上。70年代中期，高功率晶体管和功率MOSFET问世，功率器件实现了场控功能，打开了高频应用的大门。80年代，绝缘栅门控双极型晶体管(IGBT) 问世，它综合了功率MOSFET和双极型功率晶体管两者的功能。它的迅速发展，又激励了人们对综合功率MOSFET和晶闸管两者功能的新型功率器件- MOSFET门控晶闸管的研究。因此，当前功率器件研究工作的重点主要集中在研究现有功率器件的性能改进、MOS门控晶闸管以及采用新型半导体材料制造新型的功率器件等。下面就近几年来上述功率器件的最新发展加以综述。 一、功率晶闸管的最新发展 1．超大功率晶闸管 晶闸管（SCR）自问世以来，其功率容量提高了近3000倍。现在许多国家已能稳定生产8kV / 4kA的晶闸管。日本现在已投产8kV / 4kA和6kV / 6kA的光触发晶闸管(LTT)。美国和欧洲主要生产电触发晶闸管。近十几年来，由于自关断器件的飞速发展，晶闸管的应用领域有所缩小，但是，由于它的高电压、大电流特性，它在HVDC、静止无功补偿（SVC）、大功率直流电源及超大功率和高压变频调速应用方面仍占有十分重要的地位。预计在今后若干年内，晶闸管仍将在高电压、大电流应用场合得到继续发展。 现在，许多生产商可提供额定开关功率36MVA ( 6kV/ 6kA )用的高压大电流GTO。传统GTO的典型的关断增量仅为3～5。GTO关断期间的不均匀性引起的“挤流效应”使其在关断期间dv/dt必须限制在500～1kV/μs。为此，人们不得不使用体积大、昂贵的吸收电路。另外它的门极驱动电路较复杂和要求较大的驱动功率。但是，高的导通电流密度、高的阻断电压、阻断状态下高的dv/dt耐量和有可能在内部集成一个反并二极管，这些突出的优点仍使人们对GTO感到兴趣。到目前为止，在高压（VBR > 3.3kV )、大功率（0.5～20 MVA）牵引、工业和电力逆变器中应用得最为普遍的是门控功率半导体器件。目前，GTO的最高研究水平为6in、6kV / 6kA以及9kV/10kA。为了满足电力系统对1GVA以上的三相逆变功
电力电子技术的发展及应用
均是精品，欢迎下载学习！！！ 电力电子技术的发展及应用 朱磊1侯振义1张开2 （空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077） （南京理工大学动力工程学院江苏南京210000） 摘要：本文通过介绍电力电子技术的发展及应用，阐述了电力电子技术在国民经济中的重要作用，结合国家政策，描绘出我国电力电子行业的大好前景。 关键词：电力电子技术功率器件逆变能源 电力电子技术，又称功率电子技术。它主要研究各种电力电子器件，以及这些电力电子器件所构成的各种各样高效地完成对电能的变换和控制的电路或装置。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、大电流）或电子领域的一个分支，总之是强弱电相结合的新学科。 1 电力电子技术的发展 电力电子技术的发展与功率器件的发展密切相关，1948年普通晶体管的发明引起了电子工业革命，1957年第一只晶闸管的问世，为电力电子技术的诞生奠定了基础。 1.1 电力电子技术的晶闸管时代 由于大功率硅整流器能够高效率的把工频交流电转变为直流电，因此在60年代和70年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得到大发展，这一时期称之为电力电子技术的晶闸管时代。 1.2 电力电子技术的逆变时代 20世纪70年代，随着自关断器件的出现，电力电子技术进入了逆变时代。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。在70年代到80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。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。 1.3现代电力电子时代 80年代末期和90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，使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转变创造了条件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 这一时期，各种新型器件应用大规模集成电路技术，向复合化、模块化的方向发展，使得器件及结构紧凑、体积缩小，并且能够综合了不同器件的优点。在性能上，器件的容量不断增大，工作频率不断提高，目前，市场化的碳化硅器件达(3500V\1200A),智能功率模块达到(1200V\800A),在斩波器的PWM开关频率可达1MHz。 这一时期，各种新的控制方法得到了广泛应用，特别是现代电力电子技术越来越多地运用了人工智能技术。在所有人工智能学科中，神经网络将对电力电子学产生的影响最大，利用混合人工智能技术(神经一模糊，神经一遗传，神经一模糊一遗传，模糊一遗传)开发强大的智能控制以及估计方法，单个神经模糊专用集成芯片能承担无传感器矢量控制，且具有在线故障诊断和容错控制能力。基于人工智能的模糊控制在参数变化和负载转矩扰动的非线性反馈系统中可能可以提供最好的鲁棒性，在故障监测和故障耐力控制中将会起到越来越重要的作用。 2电力电子的技术应用 随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。当今世界先进工业国家正处于由“工业经济”模式向“信息经济”模式转变的时期。电力电子技术作为信息产业与传统产业之间的桥梁，是在非常广泛的领域内改造传统产业、支持高新技术发展的基础。因此，电力电子技术将在国民经济中扮演着越来越重要的角色。
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
电力电子器件的发展分析
电力电子技术课程论文 电力电子器件的发展分析 摘要：电力电子器件发展至今已有近60年的历史，本文简单介绍了电力电子器件的发展历程，然后对IGCT、IGBT、MCT等新型电力电子器件的发展状况及其优缺点进行了分析，最后, 展望了电力电子器件的未来发展。 关键字：电力电子器件；IGCT；ICBT；MCT； 1、引言 电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面，其中，电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“机车”。 电力电子器件的发展时间并不长，但是至今已经发展出多个种类的产品，其中最早为人们所应用的是普通晶闸管，普通晶闸管是由美国通用电气公司在1958年时研制并投产的，它为之后的电力电子器件发展奠定了基础，在1964年时，美国公司又成功研制了可关断的GT0；到了二十世纪七十年代，电力电子器件的研究有了又一成果——GTR系列产品，二十世纪八九十年代，以功率M0SFET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，标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2、电力电子器件发展史
电力电子器件又称作开关器件，相当于信号电路中的A-D采样，称之为功率采样，器件的工作过程就是能量过渡过程，其可靠性决定了装置和系统的可靠性。根据可控程度以及构造特点等因素可以把电力电子器件分成四类： (1)半控型器件——第一代电力电子器件 2O世纪5O年代，由美国通用电气公司发明的硅晶闸管的问世，标志着电力电子技术的开端。到了2O世纪7O年代，已经派生出了许多半控型器件，这些电力电子器件的功率也越来越大，性能日渐完善，但是由于晶闸管的固有特性，大大限制了它的应用范围。 (2)全控型器件一一第二代电力电子器件 从2O世纪7O年代后期开始，可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR或BJT)及其模块相继实用化。此后，各种高频率的全控型器件不断问世，并得到迅速发展。这些器件主要有：电力场控晶体管(即功率MOSFET)、静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(SITH)等，这些器件的产生和发展，已经形成了一个新型的全控电力电子器件的大家族。 (3)复合型器件——第三代电力电子器件 前两代电力电子器件中各种器件都有其本身的特点。近年来，又出现了兼有几种器件优点的复合器件。如：绝缘门极双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。它实际上是MOSFET驱动双极型晶体管，兼有M0sFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两者的优点。它容量较大、开关速度快、易驱动，成为一种理想的电力电子器件。 (4)模块化器件——第四代电力电子器件 随着工艺水平的不断提高，可以将许多零散拼装的器件组合在一起并且大规模生产，进而导致第四代电力电子器件的诞生。以功率集成电路PIC(Power Intergrated Circuit)为代表，其不仅把主电路的器件，而且把驱动电路以及具有过压过流保护，甚至温度自动控制等作用的电路都集成在一起，形成一个整体。 3、电力电子器件的最新发展 现代电力电子器件仍然在向大功率、易驱动和高频化方向发展。其中，电力电子模块化是电力电子器件向高功率密度发展的重要一步。下面介绍几种新型电力电子器件： 3.1 IGCT IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件[1]。它是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，它是结合了晶体管和晶闸管两种器件的优点，即晶体管的稳定的关断能力和晶闸管的低通态损耗的一种新型器件。IGCT在导通阶段发挥晶闸管的性能，关断阶段呈类似晶体管的特性。IGCT具有电流大、电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、损耗低的特点。此外,IGCT还像GT0一样，具有制造成本低和成品率高的
程控电源外文翻译
可编程电源能够接收AC和DC输入功率 背景 许多电子设备，如电脑，个人数字助理（PDA）、移动电话、光盘和盒式磁带播放器等，目的是供电从交流（AC）和直流（DC）10个电源。交流电源包括墙壁插座，而直流电源可包括电池和车辆电源，如汽车点烟器和飞机座椅电源（如授权系统）。为了从这些交流和直流电源接收功率，电子设备通常必须具有多个独立的功率转换电源供应。此外，每个电子设备可以接收在不同要求的电流或电压下的操作功率。这些业务的要求也会改变关于电子设备的状态（例如，是否电子设备的电池正在充电）。 电力电子设备如计算机、人工提供外部电源。这个外部电源可能是一个开关电源的重量可能接近一磅，可能是约八英寸长，四英寸宽，高约四英寸。在此外，电源可包括固定输出电缆或固定输入电缆和插头，使之更加困难压缩存储。因此，这样的外部电源贡献子—大量额外的重量，电脑用户必须携带他或她允许电池充电和电气插座或其他电源的操作。此外，外部电源可以笨重，不可获得在典型情况下，便携式电子设备，如笔记本电脑和子笔记本电脑。 日本，一个单独的电源可能需要需要每个外围设备，如打印机、外部存储器（例如，磁盘驱动器）或类似。因此，用户需要电源消耗和增加一些不必要的重量空间。这些电源可设计用于与一个特定类型的交流或直流电源。因此，特别是便携式电子设备，它是可取的，能够接收电力从任何数量的交流和直流电源，用户可能需要不断进行适用于多种电源的多电源可能提供的来源。 这些缺陷在解决，编号6266261，5636110，5838554，6091611，and6172884，它描述了可编程电源。这个输出可以耦合英特尔：多变的技巧电源输出电缆或终端。一双电源转换为交流和直流电源输入信号转换成直流电源输出信号也是描述.这些引用，但是，不披露电源可以紧包装和容易存储.他们也没有描述如何互换提示可能是方便和紧凑的存储以防止大坝，这可能是特别有问题，提示小的尺寸。 其他讨论电力供应的参考接收交流和直流电源输入简单有效。例如，美国专利号，描述具有固定输入电缆和用于接收交流和直流电源输入信号的插头用于将直流输出电缆传输到电子设备的固定输出电缆和连接器。此外，该物参考并描述任何用于将交流或直流输入功率信号我各种特性的输入功率匹配为直流电源输出信号需要一个以上的电子设备。 电源在包括固定的交流输入插头，DC插件可安装，电源可以获得直流电源输入回答信号与等人参考，输入电缆的交流输入插头称为固定。虽然直流插头附件和输出电缆
电力电子技术外文翻译
外文翻译 题目：电力电子技术二 A部分 晶闸管 在晶闸管的工作状态，电流从阳极流向阴极。在其关闭状态，晶闸管可以阻止正向 导电，使其不能运行。 可触发晶闸管能使导通状态的正向电流在短时间内使设备处于阻断状态。使正向电压下降到只有导通状态的几伏（通常为1至3伏电压依赖于阻断电压的速度）。 一旦设备开始进行，闸极电流将被隔离。晶闸管不可能被闸关闭，但是可以作为一个二极管。在电路的中，只有当电流处于消极状态，才能使晶闸管处于关闭状态，且电流降为零。在设备运行的时间内，允许闸在运行的控制状态直到器件在可控时间再次进入正向阻断状态。 在逆向偏置电压低于反向击穿电压时，晶闸管有微乎其微的漏电流。通常晶闸管的正向额定电压和反向阻断电压是相同的。晶闸管额定电流是在最大范围指定RMS和它是有能力进行平均电流。同样的对于二极管，晶闸管在分析变流器的结构中可以作为理想的设备。在一个阻性负载电路中的应用中，可以控制运行中的电流瞬间传至源电压的正半周期。当晶闸管尝试逆转源电压变为负值时，其理想化二极管电流立刻变成零。 然而，按照数据表中指定的晶闸管，其反向电流为零。在设备不运行的时间中，电流为零，重要的参数变也为零，这是转弯时间区间从零交叉电流电压的参
考。晶闸管必须保持在反向电压，只有在这个时间，设备才有能力阻止它不是处于正向电压导通状态。 如果一个正向电压应用于晶闸管的这段时间已过，设备可能因为过早地启动并有可能导致设备和电路损害。数据表指定晶闸管通过的反向电压在这段期间和超出这段时间外的一个指定的电压上升率。这段期间有时被称为晶闸管整流电路的周期。 根据使用要求，各种类型的晶闸管是可得到的。在除了电压和电流的额定率，转弯时间，和前方的电压降以及其他必须考虑的特性包括电流导通的上升率和在关闭状态的下降率。 1。控制晶闸管阶段。有时称为晶闸管转换器，这些都是用来要是整顿阶段，如为直流和交流电机驱动器和高压直流输电线路应用的电压和电流的驱动。主要设备要求是在大电压、电流导通状态或低通态压降中。这类型的晶闸管的生产晶圆直径到10厘米，其中平均电流目前大约是4000A，阻断电压为5之7KV。 2。逆变级的晶闸管。这些设计有小关断时间，除了低导通状态电压，虽然在设备导通状态电压值较小，可设定为2500V和1500A。他们的关断时间通常在几微秒范围到100μs之间，取决于其阻断电压的速率和通态压降。 3。光控晶闸管。这些会被一束脉冲光纤触发使其被引导到一个特殊的敏感的晶闸管地区。光化的晶闸管触发，是使用在适当波长的光的对硅产生多余的电子空穴。这些晶闸管的主要用途是应用在高电压，如高压直流系统，有许多晶闸管被应用在转换器阀门上。光控晶闸管已经发现的等级，有4kV的3kA，导通状态电压2V、光触发5毫瓦的功率要求。 还有其它一些晶闸管，如辅助型关断晶闸管（关贸总协定），这些晶闸管其他变化，不对称硅可控（ASCR）和反向进行，晶闸管（RCT）的。这些都是应用。 B部分 功率集成电路 功率集成电路的种类 现代半导体功率控制相当数量的电路驱动，除了电路功率器件本身。这些控制电路通常由微处理器控制，其中包括逻辑电路。这种在同一芯片上包含或作
现代电力电子技术
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。
电气类外文翻译---电力电子系统的电磁兼容问题
外文资料译文 Power Electronics Electromagnetic Compatibility The electromagnetic compatibility issues in power electronic systems are essentially the high levels of conducted electromagnetic interference (EMI) noise because of the fast switching actions of the power semiconductor devices. The advent of high-frequency, high-power switching devices resulted in the widespread application of power electronic converters for human productions and livings. The high-power rating and the high-switching frequency of the actions might result in severe conducted EMI. Particularly, with the international and national EMC regulations have become more strictly, modeling and prediction of EMI issues has been an important research topic. By evaluating different methodologies of conducted EMI modeling and prediction for power converter systems includes the following two primary limitations: 1) Due to different applications, some of the existing EMI modeling methods are only valid for specific applications, which results in inadequate generality. 2) Since most EMI studies are based on the qualitative and simplified quantitative models, modeling accuracy of both magnitude and frequency cannot meet the requirement of the full-span EMI quantification studies, which results in worse accuracy. Supported by National Natural Science Foundation of China under Grant 50421703, this dissertation aims to achieve an accurate prediction and a general methodology. Several works including the EMI mechanisms and the EMI quantification computations are developed for power electronic systems. The main contents and originalities in this research can be summarized as follows. I. Investigations on General Circuit Models and EMI Coupling Modes In order to efficiently analyze and design EMI filter, the conducted EMI noise is traditional decoupled to common-mode (CM) and differential-mode (DM) components. This decoupling is based on the assumption that EMI propagation paths have perfectly balanced and time-invariant circuit structures. In a practical case, power converters usually present inevitable unsymmetrical or time-variant characteristics due to the existence of semiconductor switches. So DM and CM components can not be totally decoupled and they can transform to each other. Therefore, the mode transformation led to another new mode of EMI: mixed-mode EMI. In order to understand fundamental mechanisms by which the mixed-mode EMI noise is excited and coupled, this dissertation proposes the general concept of lumped circuit model for representing the EMI noise mechanism for power electronic converters. The effects of unbalanced noise source impedances on EMI mode transformation are analyzed. The mode transformations between CM and DM components are modeled. The fundamental mechanism of the on-intrinsic EMI is first investigated for a switched mode power supply converter. In discontinuous conduction mode, the DM noise is highly dependent on CM noise because of the unbalanced diode-bridge conduction. It is shown that with the suitable and justified