《电力电子复习》

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电力电子期末复习

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41.绝缘栅双极晶体管(IGBT)(开通需10~15V):综合了GTR和MOSFET的优点,即开关频率高,容量大的特点,因此具有良好的特性。
42.拖尾电流:tfi2对应的集电极电流称为拖尾电流。
43.正向偏置安全工作区:根据最大集电极电流、最大集射极间电压和最大集电极功耗可以确定IGBT在导通工作状态的参数极限范围。
24.快恢复二极管(快二极管):恢复过程很短,特别是反向恢复过程很短(一般在5微秒以下)的二极管。
25.肖特基二极管:以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管。其优点是,反向恢复时间很短(10~40ms),正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲,在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小,明显低于快恢复二极管。其弱点是,当所能承受的反向耐压提高时,其正向压降也会高的不能满足要求,因此多用于200V以下的低压场合,反向漏电流较大且对温度敏感,因此反向稳态损耗不能忽略,而且必须严格地限制其工作温度。
82.电压换流:给晶闸管加上反向电压而使其关断的换流叫电压换流。
83.电流换流:先使晶闸管电流减为零,然后通过反并联二极管使其加上反向电压的换流叫电流换流。
84.直流侧是电压源的称为电压型逆变电路型逆变电路和电流源型逆变电路。
85.电压型逆变电路的主要特点:⑴直流侧位电压源,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;⑵由于直流电压源的钳位作用,交流测输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同;⑶当交流测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。为了给交流测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。
60.续流二极管:在整流电路的负载两端并联一个二极管,并在电路中起到续流的作用。

电力电子复习题(包括答案)

电力电子复习题(包括答案)

一、填空题绪论1、电力变换的四大类整流、直流斩波、交流电力控制变频变相和逆变。

第二章1、电力电子器件一般都工作在开关状态。

2、电力电子器件一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组。

3、电力电子器件的损耗主要为通态损耗和断态损耗,当器件的开关频率较高时,开关损耗会增大。

4、按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。

5、晶闸管有阳极A、阴极K和门极G。

6、电力二极管的特性是正向导通和反向截止。

7、要使晶闸管导通必须在阳极可正向电压,在门极加正向电压。

8、在晶闸管的阳极加反向电压时,不论门极加何种电压,晶闸管都截止。

9、多个晶闸管并联要考虑均流问题,多个晶闸管串联要考虑均压问题。

第二章1、单向半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围0~π,阻感负载α角的移相范围是0~π/2。

2、单向桥式全控整流电路带纯电阻负载时α角的移相范围是0~π,单个晶闸管承受的最大反压是0~π/2,单个晶闸管承受的最大反压是3、三相半波可控整电路中,三个晶闸管的触发脉冲相序互差120°,单个晶闸管承受最大反压带阻感性负载时α角的移相范围是0~π/2。

4、逆变电路中,当交流侧和电网联结时称有源逆变,若要实现逆变必须要用可控整流电路,当0〈α〈π/2时,电路工作在整流状态,π/2〉α〉π时,电路工作在逆变状态。

5、使变流器工作于有源逆变状态的条件有二:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使U d为负值。

第三章1、直流斩波电路是把直流变为直流的电路。

2、斩波电路2种最基本的电路是降压斩波和升压斩波。

3、斩波的三种控制方法是脉冲宽度调制(脉冲调宽型)、频率调制(调频型)和混合型。

4、升降压斩波电路升压的条件是1/2〈α〈1。

第四章1、改变频率的电路叫变频电路。

电力电子复习题

电力电子复习题

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。

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________。

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。

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、、。

11.晶闸管的基本工作特性可概括为:承受反向电压时,不论,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在情况下,晶闸管才能导通;晶闸管一旦导通,就失去控制作用。

要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流。

12.对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L________I H。

14.逆导晶闸管是将________与晶闸管________(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。

16.晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。

17. 光控晶闸管又称光触发晶闸管,是利用触发导通的晶闸管。

光触发保证了主电路与控制电路之间的,且可避免电磁干扰的影响。

常应用在的场合。

18.GTO的________结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

电力电子复习材料及答案解析

电力电子复习材料及答案解析

电力电子技术一填空题1、电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

2、电力变换通常可分为四大类,分别是整流、逆变、直流斩波、交流变交。

3、电力电子技术是一门由电力技术、电子技术、控制技术三个学科交叉而形成的。

4、电力电子器件一般工作在开关状态,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你,功率损耗主要为开关损耗。

5、一个周期内,下列整流电路整流电压波形的脉动次数:单相半波可控电路脉动__1____次;单相全控桥式整流电路脉动__2____次;三相半波可控电路脉动____3__次;三相全控桥式整流电路脉动___6___次。

6、电压型三相逆变器,电路的基本工作方式是___180°__导电方式,任一瞬间,有___3_____个IGBT 同时导通;电流型三相逆变器,电路的基本工作方式是___120°__导电方式,任一瞬间,有____2____个IGBT同时导通。

7、同一晶闸管,维持电流IH与掣住电流I L在数值大小上有I L> I H。

8、电力电子器件一般都工作在开关状态。

9、晶闸管和门极可关断晶闸管的英文名字的缩写分别为SCR 和GTO 。

10、按照直流侧电源性质划分,逆变电路可分为电流型逆变电路和电压型逆变电路。

11、单结晶体管张弛振荡电路的原理是利用单结晶体管的___负阻____特性和RC电路的___充放电____特性。

12、当发射极电压等于____峰点电压__时,单结晶体管导通。

导通后,当发射极电压小于__谷点电压___时,单结晶体管关断。

13、晶闸管内部是四层半导体结构,它的三个电极分别是阳极、阴极、门极。

14、整流电路的作用是交流电能将变为直流电能供给直流用电设备。

15、自换流逆变电路采用器件换流和强迫换流两种换流方式,外部换流逆变电路采用电网换流和负载换流两种换流方式。

16、IGBT是绝缘栅双极晶体管,是三端器件,三个电极分别是发射极、栅极、集电极。

电力电子复习(有答案)

电力电子复习(有答案)

第一章填空题: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_主电路_、_驱动电路_、_控制电路_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单向导通。

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。

7.肖特基二极管的开关损耗__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有触发则导通、反向截止。

(SCR晶闸管)9.对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L_大于I H。

(I L=2~4I H)10.晶闸管断态不重复电压U DRM与转折电压U bo数值大小上应为,U DRM_小于_Ubo。

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.GTO的__阴极和门极在器件内并联_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

(GTO门极可关断晶闸管)13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_二次击穿_ 。

14.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR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后者的_饱和区_。

15.电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。

(MOSFET场效应晶体管、GTR电力晶体管、IGBT绝缘栅双极型16.IGBT 的开启电压U GE(th)随温度升高而_略有下降_,开关速度_低于_电力MOSFET 。

晶体管)17.功率集成电路PIC分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是智能功率集成电路。

电力电子复习题含答案

电力电子复习题含答案

考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、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____电压型____和_____电流型___两类。

2、电子技术包括__信息电子技术___和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。

2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在____开关_____状态。

当器件的工作频率较高时,__开关_______损耗会成为主要的损耗。

3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为______载波比_______,当它为常数时的调制方式称为_____同步____调制。

在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为_____分段同步_______调制。

4、面积等效原理指的是,_____冲量____相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。

5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是___MOSFET______,单管输出功率最大的是____GTO_________,应用最为广泛的是___IGBT________。

6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。

7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。

8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。

(1) 0~t1时间段内,电流的通路为________;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为_______;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为_______;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为_______;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为_______;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是()A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是()A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。

电力电子复习资料

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一、填空题1.正弦脉冲宽度调制(SPWM)电路中,调制波为。

2.有源逆变电路中控制角α与逆变角β之间的关系应该是。

3 在电力电子器件中,有电流控制型器件,电压控制型器件,GTO为器件。

4. 晶闸管的导通条件是,,门极正偏,阳极电流大于维持电流 .5. 在PWM控制中,载波比为。

6. 电力电子器件的损耗主要有、断态损耗和开关损耗。

7.三相桥式全控整流电路中,同一相两个晶闸管的触发脉冲相位关系为。

8. PWM控制电路中,异步调制是。

9.单相全控桥式整流电路,纯电阻负载,脉冲的移相范围是。

10.直流斩波电路的三种控制方式为频率调制,和混合调制。

11.在交--交变频电路中,阻感负载。

在逻辑无环流情况下,哪组桥工作,由方向决定。

12. 三相半波整流电路的自然换相点(α=0o,触发脉冲始发点)是。

13. 无源逆变电路多重化的目的是。

14.电力电子电路中的换相方式主要有强迫换相,电网换相,器件换相,。

15.零电流开关是开关关断前迫使其降为零,则不会产生损耗和噪声。

二.简答题:(共4题,每题5分,计20分)1.什么是电压型逆变电路,有什么特点?2.试述单相交流调压电路与单相交流电力电子开关的异同。

3.有源逆变电路中,什么是逆变失败?原因是什么?(至少写出两种)3.画出IGBT关断缓冲吸收电路的原理图,并简述其过压保护原理。

三. 波形分析:1.单相全控桥式整流电路如下图所示,U2=100V,负载中R=1Ω,L极大,反电势E=60V,当α=30°时,作出ud ,id, i2,uVT1的波形;2.单相桥式矩形波逆变电路,RL负载,1800导电型,作出u G1u G4、u G2u G3、u o、i o波形。

四、分析计算题1.在下图所示的降压斩波电路中,已知E=100V,R=1Ω,L值极大,E M=30V,采用脉宽调制方式,当T=50μS,t on=30μS时①计算输出电压平均值U o 、输出电流平均值I o 。

电力电子复习题

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电力电子复习题一、选择题1、晶闸管稳定导通的条件A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流2、晶闸管通态平均电流I T(AV)与其对应有效值I的比值为A、B、1/1.57 C、D、1/3、对于升降压直流斩波器,当其输出电压小于其电源电压时,有A、α无法确定B、<α<1C、0<α<D、以上说法均是错误的4、有源逆变发生的条件为A、要有直流电动势B、要求晶闸管的控制角大于900C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致D、以上说法均是错误的5、对于电阻负载单相交流调压电路,下列说法错误的是A、输出负载电压与输出负载电流同相B、α的移项范围为00<α<1800C、输出负载电压U O的最大值为U1D、以上说法均是错误的6、晶闸管门极触发信号刚从断态转入通态即移去触发信号,能维持通态所需要的最小阳极电流,称为A.维持电流B.擎住电流C.浪涌电流D.额定电流7、三相半波可控整流电路的自然换相点是A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后608、有源逆变电路晶闸管的换流方式为A.器件换流B.电网换流C.负载换流D.脉冲换流9、对于三相半波可控整流电路,换相重叠角γ与哪几个参数有关A.α、负载电流Id以及变压器漏抗XCB.α以及负载电流IdC.α和U2D.α、U2以及变压器漏抗XC10、下列电路中,输入整流变压器不存在直流磁化的有A.单相桥式可控整流电路B.单相半波可控整流电路C.单相全波可控整流电路D.三相半波可控整流电路11、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发脉冲共有六个,它们在相位上依次相差°°° °12、可在第一和第四象限工作的变流电路是A.三相半波可控变流电路B.单相半控桥C.接有续流二极管的三相半控桥D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路13、若晶闸管电流有效值是157A ,则其额定电流为A.157AB.100AC.80AD.246.5A14、带反电动势负载的电路,当晶闸管关断时负载上的电压U d 为=0 =E =E/2 = – E15、升压斩波电路中,已知电源电压Ud=12V ,导通比Kt=1/3,则负载电压U 0=16、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是A.有源逆变器D 变换器 A 变换器 D.无源逆变器17、串联谐振式逆变电路晶闸管的换流方式为A.器件换流B.电网换流C.负载换流D.脉冲换流18、 单相全控桥式整流电路带纯电阻性负载时,晶闸管承受正向电压的最大值为 A.2U 221 B.2U2 C.2U 22D.2U 6 19、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个,并规化为标准电压等级后,定为该晶闸管的A.转折电压B.反向击穿电压C.阈值电压D.额定电压20、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定21、单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是° ° ° °22、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为A.22 2 C.2 D. 223、三相全控桥电阻性负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为2 2 C.2 D. 224、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是A.电容B.电感C.蓄电池D.电动机25、在型号为KP10-12G 中,数字10表示A.额定电压10VB.额定电流10AC.额定电压1000VD.额定电流1000A26、 下列电路中,不可以实现有源逆变的有A.三相半波可控整流电路B.三相桥式半控整流电路C.单相桥式可控整流电路D.单相全波可控整流电路外接续流二极管27、下列电路中,输入整流变压器不存在直流磁化的有A.单相桥式可控整流电路B.单相半波可控整流电路C.单相全波可控整流电路D.三相半波可控整流电路28、电压型逆变电路特点没有A.直流侧接大电感B.交流侧电流为正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流有脉动29、对于升降压直流斩波器,当其输出电压大于其电源电压时,有A 、α无法确定B 、<α<1C 、0<α<D 、以上说法均是错误的30、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为A.222C.2D. 2A. 0 U 2 、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在36、电压型逆变电路特点没有A.直流侧接大电感B.交流侧电流为正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流有脉动37、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为40、对于电阻负载单相交流调压电路,下列说法错误的是A 、输出负载电压与输出负载电流同相B 、α的移项范围为00<α<180031、三相半波可控整流电路,带电阻负载,控制角α的最大移相范围为( )。

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《电力电子技术》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,也叫斩波电路(4)交流变交流AC-AC:可以是电压或电力的变换,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。

4、相控方式;对晶闸管的电路的控制方式主要是相控方式5、斩方式:与晶闸管电路的相位控制方式对应,采用全空性器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制方式。

相对于相控方式可称之为斩空方式。

第1章电力电子器件一、电力电子器件概述1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:电力电子系统中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。

广义可分为电真空器件和半导体器件。

2 电力电子器件一般特征:1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。

2、都工作于开关状态,以减小本身损耗。

3、由电力电子电路来控制。

4、安有散热器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)电流驱动型器件: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)电压驱动型器件: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。

二、不可控器件-电力二极管电气符号工作原理:单向导电性-正向导通,反向截止,反向击穿静态特性(伏安特性):正向、反向动态特性:导通过程、关断过程三、半控型器件—晶闸管—SCR电气符号晶闸管的关断工作原理承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。

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。

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。

晶闸管正常工作时的静态基本特性(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。

晶闸管动态基本特性开通过程关断过程主要参数电压定额、电流定额三、全控型器件1、门极可关断晶闸管—GTO电气符号工作原理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况下晶闸管才能导通。

(3)GTO导通后,若门极施加反向驱动电流,则GTO关断,也即可以通过门极电流控制GTO导通和关断。

(4)通过AK间施加反向电压同样可以保证GTO关断。

GTO的动态特性:开通过程、关断过程2、电力晶体管—GTR电气符号工作原理静态特性:动态特性:开通过程、关断过程3、电力场效应晶体管—MOSFET电气符号工作原理静态特性:转移特性;伏安特性(输出特性)动态特性:开通过程、关断过程注意:(1)电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的,因此它是电压型器件。

4、绝缘栅双极晶体管IGBT电气符号工作原理静态特性:转移特性;伏安特性(输出特性)动态特性:开通过程、关断过程注意:(1)GTR和GTO是双极型电流驱动器件,其优点是通流能力强,耐压及耐电流等级高,但不足是开关速度低,所需驱动功率大,驱动电路复杂。

(2)电力MOSFET是单极型电压驱动器件,其优点是开关速度快、所需驱动功率小,驱动电路简单。

(3)此为复合型器件:将上述两者器件相互取长补短结合而成,综合两者优点。

(4)绝缘栅双极晶体管IGBT是一种复合型器件,由GTR和MOSFET两个器件复合而成,具有GTR和MOSFET两者的优点,具有良好的特性。

第2章整流电路(1)整流电路定义:将交流电能变成直流电能供给直流用电设备的变流装置。

2、整流电路主要分类方法有:按组成的器件可分为不可控、半空、全控三种;按电路结构分为桥式电路和零式电路;按交流输入相数分为单相电路和多相电路,按变压器二次电流方向是单向双向可分为单拍电路和双拍电路。

2.1.1 单相半波可控整流电路(1)几个定义触发角α:从晶闸管开始承受正向阳极电压起,到施加触发脉冲为止的电角度,称为触发角或控制角。

①“半波”整流:改变触发时刻,d u和d i波形随之改变,直流输出电压d u为极性不变但瞬时值变化的脉动直流,其波形只在2u正半周内出现,因此称“半波”整流。

②单相半波可控整流电路:如上半波整流,同时电路中采用了可控器件晶闸管,且交流输入为单相,因此为单相半波可控整流电路。

2、工作原理波形图:——输出电压(1)带电阻情况:d u=0.45 α范围是(2)带阻感负载时;3、电力电子电路的基本特点及分析方法(1)电力电子器件为非线性特性,因此电力电子电路是非线性电路。

(2)电力电子器件通常工作于通态或断态状态,当忽略器件的开通过程和关断过程时,可以将器件理想化,看作理想开关,即通态时认为开关闭合,其阻抗为零;断态时认为开关断开,其阻抗为无穷大。

2.1.2 单相桥式全控整流电路1 带电阻负载的工作情况(1)单相桥式全控整流电路带电阻负载时的波形图(2)全波整流在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载,因此该电路为全波整流。

(3)直流输出电压平均值2cos 19.02cos 122)(sin 21222d ααπωωππα+=+==⎰U U t td U U (4)负载直流电流平均值2cos 19.02cos 122R 22d d ααπ+=+==R U R U U I (5)晶闸管参数计算 ① 承受最大正向电压:)2(212U ② 承受最大反向电压:22U③ 触发角的移相范围: 。

④ 晶闸管电流平均值:VT 1 、VT 4与VT 2 、VT 3轮流导电,因此晶闸管电流平均值只有输出直流电流平均值的一半,即2cos 145.0212d dVT α+==R U I I 。

2 带阻感负载的工作情况(1)单相桥式全控整流电路带阻感负载时的原理图(2)直流输出电压平均值ααπωωπαπαcos 9.0cos 22)(sin 21222d U U t td U U ===⎰+(3)触发角的移相范围 (4)晶闸管承受电压:正向:22U ;反向:22U2.1.3 单相全波可控整流电路工作原理 工作特点:(与桥式全控相比)2.1.4 单相桥式半控整流电路工作原理 工作特点:2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路1、电阻负载(1)三相半波不可控整流电路带电阻负载时的波形图 ④ 按照上述过程如此循环导通,每个二极管导通o 120。

⑤ 自然换向点:在相电压的交点1t ω、2t ω、3t ω处,出现二极管换相,即电流由一个二极管向另一个二极管转移,这些交点为自然换向点。

(2)三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图(o 0=α)(o30=α)(o60=α)自然换向点:对于三相半波可控整流电路而言,自然换向点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻(即开始承受正向电压),该时刻为各晶闸管触发角α的起点,即o 0=α。

(3)三相半波可控整流电路带电阻负载不同触发角工作时的情况总结 ① 当o 30<α时,负载电流处于连续状态,各相导电o 120。

② 当o 30=α时,负载电流处于连续和断续的临界状态,各相仍导电o 120。

③ 当o 30>α时,负载电流处于断续状态,直到o 150=α时,整流输出电压为零。

④ 结合上述分析,三相半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围为o 150,其中经历了负载电流连续和断续的工作过程。

(4)数值计算① o 30≤α时,整流电压平均值(负载电流连续):●ααπωωπαπαπcos 17.1cos 263)(sin 2321226562d U U t td U U ===⎰++ ●当o 0=α时,d U 最大,2d 17.1U U =。

② o 30>α时,整流电压平均值(负载电流断续):●)]6cos(1[675.0)]6cos(1[223)(sin 23212262d απαππωωππαπ++=++==⎰+U U t td U U ●当o 150=α时,d U 最小,0d =U 。

③ 负载电流平均值:RU I dd =。

④ 晶闸管承受的最大反向电压:为变压器二次侧线电压的峰值,222RM 45.2632U U U U ==⨯=⑤ 晶闸管承受的最大正向电压:如a 相,二次侧a 相电压与晶闸管正向电压之和为负载整流输出电压d U ,由于d U 最小为0,因此晶闸管最大正向电压2FM 2U U =。

2、阻感负载(1)三相半波可控整流电路带阻感负载时的波形图(o 0=α)(o30=α)(o60=α) (2)三相半波可控整流电路带阻感负载不同触发角工作时的情况总结① 阻感负载状态下,由于大电感的存在,使负载电流始终处于连续状态,各相导电o 120。

② 当o 30>α时,负载电压d u 波形将出现负的部分,并随着触发角的增大,使负的部分增多。

③ 当o 90=α时,负载电压d u 波形中正负面积相等,d u 平均值为0。

④ 结合上述分析,三相半波可控整流电路带阻感负载时α角的移相范围为o 90。

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