电力电子技术材料(DOC).docx
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1、第二章1、电力电子器件,同信息电子器件相比,它具有如下特征(1)、所能处理电功率的大小,也就其承受电压和电流的能力,是其最重要的参数,一般 都远大于处理信息的电了器件。(2)、为了减小本身的损耗,提高效率,一般都工作在开关状态。(3)、由信息电子电路来控制,而且需要驱动电路。(4)、自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件,在其工作时一般都需要安装散热器。2、电力电子器件分为半控型器件、全控型器件、不可控器件。3、电力二极管(不可控器件)的好态特性一伏安特性(1)正向电压大到一定值(门槛电压Uto),正向电流才开始明显增加,处于稳定导通状态。(2)与。对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降U
2、f.(3)承受反向电压时,只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。4、晶闸管(半控型器件)阳极A、阴极K和 门极(控制端)G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品闸管才能开通。(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,晶闸管保 持导通。(4)、若要使己导通的晶闸管关断,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。如: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 (脉冲)。或:%a0 且 Ugk0。
3、5、(P23)需要某晶闸管实际承担的某波形电路有效值为400V,则可选取额定电流(通态 平均电流It(av)为400A/1.57=255A的晶闸管(根据正弦半波波形电流有效值加,“)与有效极大,Em=50V, T=40us,tn=20us,计算输出电压平均值U,输出 电流平均值解:由于L值极大,故负载电流连续,于是输出电压平均值为 U=e= 20x200 =100(V)T 40输出电流平均值为/o=IV= 100-50R 105.在图5-2a所示的升压斩波电路中,已知后50V, 值和。值极大, 后25 0,采用脉宽调制控制方式,当T=50 us, =20 u s时,计算 输出电压平均值输出电流
4、平均值/。解:输出电压平均值为:Uo e=2_x5O=83,3(V)/off 50-20输出电流平均值为:U_ 83.3R 25=3. 332 (A)第六章1、交流调压电路:在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节输出电压有效值的 电路。用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)。异步电动机软起动。异步电动机调速。 2、交流调功电路:以交流电的周期为单位控制品闸管的通断,改变通态周期数和断态周期 数的比,调节输出功率平均值的电路。用于电炉的温度的控制。第七章面积等效原理PWM控制技术的重要理论基础。原理内容: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。冲量即指窄脉冲的
5、面积。效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。如果把各输出波形用傅里叶变换分析,则其低频段非常接近,仅在高频段略有差异。第八章零电压开通开关开通前其两端电压为零,则开通时不会产生损耗和噪声。零电流关断开关关断前其电流为零,则关断时不会产生损耗和噪声。零电压关断与开关并联的电容能延缓开关关断后电压上升的速率,从而降低关断损耗。零电流开通与开关串联的电感能延缓开关开通后电流上升的速率,从而降低了开通损耗。在很多情况下,不再指出开通或关断,仅称零电压开关和零电流开关。第九章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 分为电流驱动型和电压驱动型两类。GTO和GT
6、R是电流驱动型器件。电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。电力MOSFET的并联具有正温度系数,具有电流自动均衡能力,容易并联。IGBT的并联在1/2或1/3额定电流以下的区段,通态压降具有负温度系数;在以上的区段则具有正 温度系数;也具有一定的电流自动均衡能力,易于并联使用。值之比1:1.57),再考虑裕量,比如将计算结果放大到2倍左右,则可选取额定电流500A的 晶闸管。6、维持电流加:是指使晶闸管维持导通所必需的最小电流;结温越高,越小。擎住电流,是指晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小 电流。;约为/的24倍。7、全控型器件(4个)IGBTc集电极栅极发射
7、极GTOGTRA集电也IIK发询绝缘栅双极晶体管(IGBT)综合了 GTR和MOSFET的优点,因而具有良好的特性。器件。优点小缺点口IGBT2开关速度高,开关损耗小.具有 时脉冲电流冲击的能力,通态压 降较低,输入阻抗高,为电压驱 动,驱动功率小开关速度低于电力MOSFET, 电压.电流容量不及GT8GTR0耐压高,电流大.开关杵性好.通流能力强,饱和压降低,开关速度低,为电流驱动.所 铸驱动功率大,驱动电路史 杂.存在二次击穿问题QGTO电压、电流容量大,适用于大功 率场合.具有电导调制效应,其 逋流能力很强。电流关断增益很小.关断时门 被负脉冲电流大,开关速度 低,驱动功率大,驱动电路兔
8、 杂,开关痰率低2电力。MOSFETP开关速度快.输入阻抗高.热稳 定性好,所需驱动功率小且驱动 电路简单.工作短率高.不存在 二次击穿问题一电流容量小,时压低,一投只 适用于功率不强过10kW的 电力电子装置一第三章1、单相半波可控整流电路带电阻负载工作带阻感负载的工作H直流输出电压平均值Jd = - y2LT2 sin Hd(at) = 6口 (1 + cos a) = 0.45t72 1它当。=时,U厂0,因此VT的。移相范围为0。180o带阻感负载的Ud,与带电阻负载时相比其平均值Ud下降。朝胖源瞧0辅 续渣管统路及波形2、单相桥式全控整流电路带电阻负载VT1、VT4组成一对桥臂,VT
9、2、VT3组成另一对桥臂。角的移相范围为0180。b晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为 -u2和J2U2 o一 1 r 二 .“、2救,1+cosa cc- 1+cosaUd = ,25 sindxd(tar) =0.957t 总n 22晶闸管移相范围为O 90o 1 ”7厂 .20UA = |smad3) =U2 cos6r = 0.95 cosor.万 Ja713、三相半波可控整流电路图3-13 棚缭戈,=)对蹦形图3-13 棚缭戈,=)对蹦形11、2、3t3为,自然换相点;三个晶闸管轮流导通120。0=30 ,负载电流处于连续和断续的临界状态,各相仍导电120。图7蛇殿,陵01哪觌
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