电力电子技术-总复习

电力电子技术基础总复习教材：《电力电子技术》

王兆安黄俊主编1名目绪论第1章电力电子器件第2章整流电路第3章直流斩波电路第4章沟通电力掌握电路和交交变频电路第5章逆变电路第6章PWM掌握技术第7章软开关技术第8章组合变流电路

2

绪论电力电子技术（电力电子器件应用技术即变流技术）使用电力电子器件对电能进行变换和掌握的技术。是讨论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、自动掌握原理和计算机技术等学科。本质上就是讨论大功率可控电源的技术。

电力电子技术与信息电子技术的主要不同就是效率问题。大功率电力电子装置效率应高于85%。信息电子主要着眼点在于信号转换，电子器件大都工作在放大区；电力电子着眼于电能变换，电力电子器件工作在开关区。3

绪论电力电子技术（电力电子器件应用技术即变流技术）周期性高频开关型电路（PWM)是提高电力电子电路工作效率的关键。高频电路还能大大降低变压器的体积，从而有利于提高功率密度，降低成本。高频化使得开关过程和开关损耗的掌握变得更加重要，同时高频电磁噪声的抑制（EMI）也成为关键问题。电力电子技术的进展方向是高频、高效、高功率密度和智能化，最终使人们进入电能变换和频率变换更加自由的时代，并充分发挥其节能、降耗和提高装置工作性能的作用。4

电力电子应用技术即是变流技术

实现电力变换的技术称为变流技术实现电力变换的装置称为功率变换器

实现功率变换器的电路称为

电力电子电路电力变换

四大类①

沟通－直流②

直流－沟通③

直流－直流④

沟通－沟通交流交流直流直流逆变调压、变频、变相、交流电力控制直流斩波整流绪论5

变流技术是利用开关器件实现电力变换，

①

AC/DC基本整流电路利用开关器件实现电力变换

同一种电路拓扑结构，不同的输入，不同的掌握规律，可实现不同的输出绪论6利用开关器件实现电力变换②DC/AC基本逆变电路

变流技术利用开关器件实现电力变换绪论7利用开关器件实现电力变换③DC/DC直流降压电路

变流技术利用开关器件实现电力变换绪论8④AC/AC直接变频、变压电路利用开关器件实现电力变换

变流技术利用开关器件实现电力变换绪论9绪论和其他课程的关系：电路电子技术基础电力电子技术电力拖动自动掌握系统课程学习要求：掌握典型电力半导体器件的运行特性和应用技术；掌握典型电力电子变换器的主电路

拓扑结构、电路原理、工作波形、掌握要求；掌握常用的电力电子变换电路的分析方法；了解电力电子变换器的应用领域；了解电力电子变换器的电路仿真软件如MATLAB、PSPICE、PSIM等的应用；电力电子学是一门实践性很强的专业课程，应主动对待实验，培育实际工作能力。电机拖动基础++自动掌握原理10课程考核分为三部分：期末闭卷考试（50%)、平常考勤实验(20%)、专题讨论报告(30%)电力电子技术自主学习-电力电子技术专题讨论自主选择一个课题或自拟一课题（不能同一题目），3个同学一组，分工合作完成方案设计、电路设计及参数设计、仿真讨论（或电路原理图设计及印刷电路板设计）内容应与电力电子技术有关。要求同高校生电子竞赛要求，应有性能指标设计。有书面报告并作好PPT,组织专题商量会。选择比较优秀的课题作为进一步实验讨论。绪论11专题1-三相晶闸管整流电路数字触发掌握专题2－开关稳压电源电路设计专题3－三相正弦波变频电源专题4－DC-DCPWM升降压(Cuk)变换电路设计专题5－DC-DC变换器应用—直流电机速度掌握专题6－DC-DC单端反激式变换电路设计专题7－DC-DC单端正激式变换电路设计专题8－DC-ACSPWM单相全桥逆变电路设计专题9－智能功率模块（IPM）变频调速电路设计专题10－变频器光电隔离驱动电路设计专题11－电力电子电路闭环掌握（稳态和动态分析）专题12－电力电子电路闭环动态特性专题13－晶闸管整流电路谐波和功率因数分析专题14－移相全桥零电压开关电路实验专题15－电力电子电路滤波器设计专题16－电力电子电路功率因数分析专题17－电力电子电路中信号的频谱分析12专题18-变频器电路原理图设计专题19－带功率因数校正（PFC）的整流电路设计专题20－谐振软开关电路实验专题21-单相沟通电源自动稳压器专题22-24V沟通单相在线式不间断电源电路设计专题23-三相沟通在线式不间断电源电路设计专题24-逆变器电路及其数字掌握专题25-三电平逆变电路及其数字掌握专题26-光伏并网发电模拟装置专题27-PWM整流器分析与掌握专题28-双PWM变换器分析与掌握专题29-三相晶闸管交交变频电路谐波分析专题30-矩阵变换器分析与掌握专题31-PWM掌握芯片及外围电路设计专题32-电动汽车充电电路设计专题33-非接触充电电路设计13专题1-三相晶闸管整流电路数字触发掌握专题2－开关稳压电源电路设计专题3－DC-DCPWM升降压(Cuk)变换电路设计专题4－DC-DC变换器应用—直流电机速度掌握专题5－DC-DC单端反激式变换电路设计专题6－DC-DC单端正激式变换电路设计专题7－电力电子电路滤波器设计专题8-

单相交直交变频电路的实验讨论专题9－直流斩波电路(设计性)的实验讨论（sepicchopper、zetachopper）专题10-斩控式沟通调压电路的实验讨论专题11-PWM整流器分析与掌握专题12-锯齿波移相触发电路的实验讨论（维修）专题13-电动汽车充电电路设计专题14逆变器电路及其驱动电路设计专题15-非接触充电电路设计专题16-24V沟通单相在线式不间断电源电路设计专题17-三相沟通在线式不间断电源电路设计14讨论课题姓名开关稳压电源电路设计锯齿波移相触发电路的实验商议 （维修）罗小慧谢丽梁俊明佘玉儿陈爱娣三相晶闸管整流电路数字触发掌握逆变器及其驱动电路设计吴建国张俞张樊侯云明专题2－开关稳压电源电路设计DC-DC单端反激式变换电路设计陈基伟梁文君甘智华林斯扬钟航宇黄晨龙

讨论课题姓名电力电子电路滤波器设计赖诏南曾镇海余波欧阳焕彬三相晶闸管整流电路数字触发掌握黄景维练中华蔡文豪包应星-电动汽车充电电路设计单相交直交变频电路的实验商议 冯俊杰李高强黎智扬黄李成专题2－开关稳压电源电路设计DC-DC单端正激式变换电路设计陈雅麟谢文思蔡洽泳肖徽扬讨论课题姓名专题32-电动汽车充电电路设计包兴李凯彬郭予灿蓝兴世冯立佳专题16－电力电子电路功率因数分析斩控式沟通调压电路的实验商议 杨肇科魏智超何权辉李源河专题31-PWM掌握芯片及外围电路设计直流斩波电路(设计性)的实验商议 （sepicchopper、zetachopper）张镇麟严海东李郁翔赵英栋15专题姓名1.PWM升降压（Cuk）变换电路设计直流斩波电路(设计性)的实验商议 （sepicchopper、zetachopper）吕耀辉蔡楸煜黄志文黄佳胜刘梓杰2.非接触充电电路设计曾家杰范进锋麦淑贞冯雅莉张莹3.电力电子电路滤波器设计郝福龙张稚声周树佳崔颖林涛4.三相PWM变换器分析与掌握单相交直交变频电路的实验商议 冯展钊郑润山陈沛伟黄家辉5.单相PWM整流器分析与掌握欧庆德邓国顺李灿忠肖晓彬专题姓名6PWM变换器直流电机速度掌握谭宜钊李功基赖月海李耿城7.大功率整流电源触发器的商议 巫礼杰潘海亮石博陈浩茹朱伟敏8.晶闸管整流电路谐波和功率因数分析单相交直交变频电路的实验商议 石国鹏何伟何潇敏焦杰桥赖立生9.PWM掌握芯片及外围电路设计斩控式沟通调压电路的实验商议 梁毅郭刘伟坪陈眀帅黄仁茂彭志浩10.

电力电子电路功率因数分析IGBT驱动电路实验商议 贺文波苏少伟朱豪明梁国浩叶伟东16电阻是能量损耗器件，电阻在电力电子电路中存在于负载和寄生参数中，例如，电源的等效电阻，电感、变压器和电机中的线圈电阻，导线电阻，电容的等效电阻以及联结时的接触电阻等。电阻的大小与电流的频率无关，但导体中的线电阻与频率有关，随着流过电阻的电流频率增大，线电阻增大。具有趋肤效应，解决趋肤效应的方法就是采纳多线头导体。电阻串联和并联的方法可以推广到整个电力电子元件和电路。如电力电子元件串联可以承受更高的电压，并联可以流更大的电流。通过串联或并联还可改善电力电子电路的性能，改善输出电压或电流的波形如降低电压或电流脉动率，改善功率因数等。电力电子电路中的电阻电力电子器件17电感是储能器件，高频开关电路中还应考虑寄生电感的对器件及电路的影响。负载、导线、变压器和电机的漏感都可视为寄生电感。电感的电压电流关系为：大电感具有维持动态电流不变的能力：串联大电感的电源可视为恒流源。电感电流的突然变化会导致电感两端产生很高的电压，也影响到电路中相关的元件。电感中电流不会瞬间跳变，即电感中电流是连续的。因此，在电力电子开关两端须反并联一个续流二极管电感常用于限制开关过程中瞬间过电流，还可用于维持并联支路之间电流平衡。电力电子电路中的电感连接１电力电子器件18电容也是储能器件，高频开关电路中须考虑寄生电容的作用，变压器中的匝间和层间，二极管、晶体管、晶闸管中的PN结都存在寄生电容。电容的电压电流关系为：即恒流源向电容充电时，电容两端电压线性增加。并联大电容可维持动态电压不变，电容两端的电压是连续的。

并联大电容的电源可视为恒压源。电容两端电压的突然变化，会导致格外大的电流。电容和单向开关不能并接在一起，无论何时需要这种连接，开关断开时，必须供应堵塞二极管与电容串接在一起，防止万一开关闭合形成短路。周期性的激励包含电容的电路，一个周期内流出和流入电容的平均电压为零。如果流出流入电容的平均电流非零，那么电容电压将泵升到无穷大。电容常用来限制开关过程中瞬间过电压。还可用于串联电路的动态均压。电力电子电路中的电容连接１电力电子器件19电力电子电路中的变压器LC电路常构成谐振电路。串联谐振电路电流最大。并联谐振电路总电流最小。LC电路可构成开关电路的无源滤波器，滤去高频重量。LC谐振电路常用来构成软开关电路。变压器只能用于传输沟通信号或沟通电能。直流电压不能通过变压器传输。如果有直流重量流过变压器绕组会造成磁饱和，导致发热甚至烧坏。变压器是通过磁耦合把电能或电信号从一个电路传输到另一电路，只要原边电路和副边电路不共地，则原副边绕组信号电气隔离。变压器到但传输过程中电压或电流波形的频率不会转变，当然，能量守恒定律适用于变压器。变压器可以变压也可作为变换器到负载的阻抗匹配器件。变压器不能转变频率。变压器的体积和重量与频率成反比。高频化可减小N，S参数值,从而减小了变压器的体积和重量；还可减小滤波器的参数,从而有效的降低电力电子装置的体积和重量。１电力电子器件20１电力电子器件

电力电子器件是在电力电子电路中是作为可控开关来用。电力电子器件是一种半导体开关，实际上是一种单向单极开关。它不是抱负开关，存在开关时间和开关暂态过程。开关时间也限制了电力电子器件的开关频率。最受关注的是电力电子器件的可控性、开关时间、开关过程中的特性、开关元件的最高耐压值和最大电流值。依据器件能够被掌握的程度，分为三类：

半控型器件通过掌握信号掌握其导通而不能掌握其关断。

全控型器件通过掌握信号掌握其导通又掌握其关断。

不行控器件不能用掌握信号来掌握通断，不需驱动电路。

依据驱动电路信号的性质，分为两类：

电流驱动型驱动功率大。

电压驱动型驱动功率小。21

电力电子器件电力电子器件分类“树”

单极型：

电力MOSFET（电力场效应晶体管）

SIT（静电感应晶体管）

双极型：

电力二极管晶闸管（

SCR

）

GTO

（门极可关断晶闸管）

GTR（电力晶体管）

SITH（静电感应晶闸管）

IRIAC（双向晶闸管）

RCT（逆导晶闸管）

LTT（光控晶闸管）

混合型：

IGBT（绝缘栅双极晶体管）

MCT（MOS掌握晶闸管）

电力电子器件类型归纳22二极管是不行控开关。PN结的单向导电性使它成为单向开关。PN结有电容效应，影响开关频率。二极管开通时间很短；但关断前有大的反向电流，伴随有明显的反向电压过冲。并且需要一个反向恢复时间trr

。影响二极管开关速度的主要因素是反向恢复时间trr

。

5µs以上称一般二极管(整流二极管），开关频率在1kHz以下，但电流和反向电压很高，

5µs以下，数百ns的称快速二极管。10～40ns为肖特基二极管。额定电流为正弦半波的平均值，器件工作按发热有效值计算。因此需换算到平均值来选择二极管。１电力电子器件23晶闸管晶闸管内部可等效为２级三极管模型。正反馈原理和制造特点使之成为半控性开关。一般晶闸管的关断时间约几百微秒。选择电压和电流等级时同二极管。晶闸管对du/dt和di/dt敏感。关断过程中应实行电路限制。晶闸管的派生器件：快速晶闸管数10

s，高频晶闸管10

s左右.双向晶闸管可看作是一对反并联联接的晶闸管。但它用有效值来表示其额定电流值。逆导晶闸管反并联二极管的集成。光控晶闸管，利用光照信号触发晶闸管。可保证主电路与掌握电路之间的绝缘，且可避开电磁干扰的影响。从而大大提高了开关的牢靠性，在高压大功率中应用广泛。晶闸管阳极正向电压下，掌握门极触发脉冲的产生时刻就可掌握晶闸管的导通。反向阳极电压是晶闸管关断的必要条件，但真正关断须电流低于维持电流时。这是分析晶闸管电路的基础。24

常用全控型器件符号门极可关断晶闸管（GTO）门极G阳极A阴极K电力晶体管(

GTR

)发射极e基极b集电极c绝缘栅双极晶体管（IGBT）发射极E栅极G集电极C电力场效应晶体管（电力MOSFET

）P沟道N沟道栅极G漏极D源极SDGS25全控型器件

全控型器件指即可掌握开通又能掌握关断。以门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（MOSFET）。绝缘栅双极晶体管（IGBT）可视为GTR和MOS管的复合器件。GTO和GTR为电流驱动型，而MOS和IGBT为电压驱动型。GTO导通过程与一般晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅；GTO关断过程与门极负脉冲电流波形的幅值和波形有关。幅值越大，前沿越陡，时间越短；门极负脉冲的后沿缓减，且保持适当负电压，则可缩短尾部时间。电流关断增益

off一般很小，只有5左右，是GTO的主要缺点。GTR与小功率晶体管基本原理一样。区分是耐压高、电流大、开关特性好。一般采纳共放射极接法，单管GTR的

值较小只为10左右。GTR的开关时间在几微秒以内，比晶闸管和GTO都短很多。GTR存在二次击穿现象和最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM、二次击穿临界线构成的限定平安工作区。26全控型器件电力场效应晶体管主要指绝缘栅N沟道增强型MOS管。驱动电路简洁，需要的驱动功率小，开关时间在10-100ns之间，开关频率100kHz以上，是开关速度最快的。热稳定性优于GTR，但电流容量小，耐压低，功率不超过10kW

。MOSFET的开关速度和栅极输入电容Cin充放电有很大关系。开关频率越高，所需要的驱动功率越大。IGBT是GTR与MOSFET组成的达林顿结构，一个由MOS驱动的厚基区PNP晶体管。开关速度低于电力MOSFET，平安工作区比GTR大，且具有耐脉冲电流冲击能力。存在由一个N-PN+晶体管和作为主开关器件的P+N-P晶体管组成寄生晶闸管。若动态或稳态电流过大或duCE/dt过大或温度过高，寄生晶闸管将开通，失去电流掌握作用。称为掣住效应或自锁效应。为避开IGBT发生擎住现象:1．设计电路时应保证IGBT中的电流不超过IDM值；2．用加大门极电阻RG的方法延长IGBT的关断时间，减小重加dVDS/dt。3．器件制造厂家也在IGBT的工艺与结构上想方设法尽可能提高IDM值，尽量避开产生擎住效应。27常用电力电子器件性能对比可控性驱动信号额定电压、电流工作频率饱和压降二极管不行控无

最大有高有低小晶闸管半控脉冲电流（开通）最大最低小GTO全控正、负脉冲电流大较低中GTR全控正(负)电流中中小电力MOSFET全控正(负)电压小最高大IGBT全控正电压较大较高较小

１电力电子器件28器件优点缺点应用领域GTR耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低开关速度低，电流驱动型需要驱动功率大，驱动电路复杂，存在2次击穿问题UPS、空调等中小功率中频场合GTO电压、电流容量很大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强电流关断增益小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低高压直流输电、高压静止无功补偿、高压电机驱动、电力机车地铁等高压大功率场合。MOSFET开关速度快，开关损耗小，工作频率高，门极输入阻抗高，热稳定性好，驱动功率小，驱动电路简单，没有2次击穿电流容量小，耐压低，通态损耗较大，一般适合于高频小功率场合开关电源、日用电气、民用军用高频电子产品IGBT开关速度高，开关损耗小，通态压降低，电压、电流容量较高。门极输入阻抗高，驱动功率小，驱动电路简单开关速度不及电力MOSFET，电压、电流容量不及GTO。电机调速，逆变器、变频器等中等功率、中等频率的场合，已取代GTR。应用最广泛的电力电子器件。

１电力电子器件29电力电子器件允许的开关频率与允许功率范围及主要应用领域１电力电子器件30电力电子器件驱动电路

驱动电路是主电路与掌握电路之间的接口。驱动电路产生抱负的信号波形并进行功率放大还兼有电气隔离、保护功能。对装置的运行效率、牢靠性和平安性都有重要的意义。不同的电力电子器件驱动特点不同。常采纳集成驱动芯片。电气隔离有光耦隔离或变压器（磁）隔离２种。控制电路检测电路驱动电路RL主电路V1V2保护电路１电力电子器件31tIIMt1t2t3t4图１-26抱负的晶闸管触发脉冲流波形晶闸管的触发电路要求：产生可控的移相脉冲；移相脉冲与主电源同步；α角恒定,有肯定的移相范围。OttOuGiG图1-28推举的GTO门极电压电流波形GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部分，可分为脉冲变压器耦合式和直接耦合式两种类型。电力电子器件驱动电路１电力电子器件32GTR属电流驱动型器件。开通驱动电流应使GTR处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。关断时，施加肯定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗。关断后同样应在基射极之间施加肯定幅值（6V左右）的负偏压。tOib

图1-30抱负的GTR基极驱动电流波形电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。使MOSFET开通的驱动电压一般10～15V，使IGBT开通的驱动电压一般15～20V。关断时施加肯定幅值的负驱动电压（一般取-5～-15V）有利于减小关断时间和关断损耗。由于是容性输入阻抗，要保证有一条低阻抗值的放电回路。在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。电力电子器件驱动电路33电力电子电路的过电压保护图1-34过电压抑制措施及配置位置F

避雷器D

变压器静电屏蔽层C

静电感应过电压抑制电容RC1

阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2

阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV

压敏电阻过电压抑制器RC3

阀器件换相过电压抑制用RC电路RC4

直流侧RC抑制电路RCD

阀器件关断过电压抑制用RCD电路

电力电子装置可视简略情况只采纳其中的几种。其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电路范畴。１电力电子器件34电力电子电路的过电流保护负载触发电路开关电路过电流继电器交流断路器动作电流整定值短路器电流检测电子保护电路快速熔断器变流器直流快速断路器电流互感器变压器

同时采纳几种过电流保护措施，提高牢靠性和合理性。

电子电路作为第一保护措施，快速熔断器仅作为短路时的部分区段的保护，

直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，

过电流继电器整定在过载时动作。图1-37过电流保护措施及配置位置

保护措施１电力电子器件35缓冲电路关断缓冲电路（du/dt抑制电路）——汲取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（di/dt抑制电路）——抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。复合缓冲电路——关断缓冲电路和开通缓冲电路的结合。按能量的去向分类法：耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路（无损汲取电路）。通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路。

缓冲电路(SnubberCircuit)

：

又称汲取电路，抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。36缓冲电路缓冲电路作用分析无缓冲电路有缓冲电路图1-38

di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a)电路b)波形ADCB无缓冲电路有缓冲电路uCEiCO

图1-39关断时的负载线b)tuCEiCOdidt抑制电路时有有缓冲电路时无缓冲电路时uCEiCdidt抑制电路时无37缓冲电路

充放电型RCD缓冲电路，适用于中等容量的场合。图1-38di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形a)电路RC缓冲电路主要用于小容量器件；放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件。图1-40另外两种常用的缓冲电路RC汲取电路放电阻止型RCD汲取电路38电力电子器件的串联和并联当单个器件额定电压小于要求时，可以串联。串联时应注意解决均压问题：如因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等造成的静态不均压或由于器件动态参数和特性的差异造成的动态不均压。静态均压措施：选用参数和特性尽量全都的器件。采纳电阻均压，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多。动态均压措施：选择动态参数和特性尽量全都的器件。用RC并联支路作动态均压。门极强脉冲触发可显著减小器件开通时间的差异。当单个器件额定电流小于要求时可以并联。并联时应注意解决因静态和动态特性参数的差异而电流不均问题。均流措施：选择特性参数尽量全都的器件。采纳均流电抗器。用门极强脉冲触发也有助于动态均流。当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采纳先串后并的方法联接。１电力电子器件39

电力MOSFET并联运行的特点:Ron有正温度系数，有电流自均衡能力，容易并联。注意选用参数尽量相近的器件并联。电路走线和布局应尽量对称。可在源极电路中串入小电感，起到均流电抗器的作用。IGBT并联运行的特点:在1/2或1/3额定电流以下区段，通态压降有负温度系数。在以上的区段则具有正温度系数。并联使用时也具有电流的自动均衡能力，易于并联。电力电子器件的串联和并联１电力电子器件40

２晶闸管整流电路

重点掌握：依据晶闸管导通关断条件进行电路分析的思想，分段线性电路分析的基本思想。单相全控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响。重点掌握感性负载下单相电路的计算，掌握三相电路的波形分析。重点了解电容滤波的不行控整流电路的工作特点。了解谐波的概念、各种整流电路谐波情况的定性分析，功率因数分析的特点、各种整流电路的功率因数分析。重点掌握晶闸管相控整流电路具有功率因数低和谐波重量大的缺点。了解变压器漏抗对整流电路的影响，建立换相压降、重叠角等概念，了解换相重叠角与漏感和负载电流及移相掌握角的关系。

41重点掌握可控整流电路的有源逆变工作状态，掌握产生有源逆变的条件、三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算、逆变失败及最小逆变角的限制等。大功率可控整流电路的接线形式及特点，熟识双反星形可控整流电路的工作情况，建立整流电路多重化的概念。

２晶闸管整流电路42

３直流斩波电路本章是本课程的另一个重点掌握内容。重点理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，掌握电路的输入输出电压和电流的推导方法、电路解析方法、工作特点。掌握桥式可逆斩波电路的原理和双极、单极及单极受限式的PWM掌握方法。重点了解直流传动和开关电源是斩波电路应用领域。重点了解带变压器隔离的直流直流变流电路。重点了解反激电路、正激电路、半桥电路、全桥电路及推挽电路的电路图及应用特点。了解其它几种基本电路的电路原理。了解多相多重斩波电路。43电路优点缺点功率范围应用领域正激电路较简单，成本低，可靠性高，驱动电路简单变压器单向激磁，利用率低几百W~几kW各种中、小功率电源反激电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单难以达到较大的功率，变压器单向激磁，利用率低几W~几十W小功率电子设备、计算机设备、消费电子设备电源。全桥变压器双向励磁，容易达到大功率结构复杂，成本高，有直通问题，可靠性低，需要复杂的多组隔离驱动电路几百W~几百kW大功率工业用电源、焊接电源、电解电源等半桥变压器双向励磁，没有变压器偏磁问题，开关较少，成本低有直通问题，可靠性低，需要复杂的隔离驱动电路几百W~几kW各种工业用电源，计算机电源等推挽变压器双向励磁，变压器一次侧电流回路中只有一个开关，通态损耗较小，驱动简单有偏磁问题几百W~几kW低输入电压的电源表5-1各种不同的间接直流变流电路的比较

３直流斩波电路44重点理解４种换流方式（如何使器件关断）：器件换流、电网换流、强迫换流和负载换流。器件换流是利用全控型器件IGBT、电力MOSFET、GTO、GTR等的自关断能力进行换流。半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。电网换流是将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。沟通电网的无源逆变电路必须实行强迫换流或负载换方式。强迫换流是设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流使其换流。有直接耦合式电感耦合式２种。负载换流适合电流型无源逆变电路。它是在感性负载上并联电容使整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性。利用负载电流的相位超前于负载电压而换流。电压波形为正弦波而电流为方波。

４逆变电路45重点掌握掌握有源逆变和无源逆变的区分。掌握无源逆变电路的分类。逆变电路分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。直流侧并联大电容的为电压型逆变器，而直流侧串联大电感的为电流型逆变器。可分为单相逆变器和三相逆变器。重点掌握三相电压型逆变电路六拍逆变器180°导电方式的换流方式，导通挨次，等效电路，据此计算相电压和线电压的值从而进行波形分析。了解串联二极管式晶闸管逆变电路，了解多重逆变电路和多电平逆变电路是为了输出逼近正弦波，降低谐波。了解逆变电路是沟通电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心电路。

４逆变电路46５PWM掌握技术

重点理解利用面积等效原理用一系列等幅不等宽的脉冲（PWM）来代替一个正弦半波，从而理解正弦波PWM逆变技术的计算法和调制法。了解PWM逆变电路可以克服晶闸管六拍方波逆变电路的缺点可以逼近正弦波。重点掌握调制法及其规章采样法原理和公式推导。掌握异步调制和同步调制对谐波的影响。了解提高直流电压利用率和削减开关次数的意义和方法。了解PWM逆变电路的多重化可更好地逼近正弦波从而降低谐波。47５PWM掌握技术

了解PWM逆变电路３种目标掌握：正弦波电压、正弦波电流和圆形磁链的电压空间矢量PWM。了解PWM跟踪的滞环比较方式、三角波比较方式和定时比较方式。理解PWM整流技术实际是采纳输入电感和正弦波PWM掌握技术来克服晶闸管相控整流技术的谐波丰富和功率因数低的缺点。可以掌握输入电流与输入电网电压在任意相位。从而可实现单位功率因数整流器和无功补偿。PWM整流电路有直接电流掌握和间接电流掌握方法。其实质是构成电压和电流双闭环系统。

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沟通-沟通变流电路的分类及其基本概念；②单相沟通调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特性；③三相沟通调压电路的基本构成和基本工作原理；④沟通调功电路和沟通电力电子开关的基本概念；⑤晶闸管相位掌握交交变频电路的电路构成、工作原理和输入输出特性；⑥各种沟通-沟通变流电路的主要应用；⑦矩阵式交交变频电路的基本概念。６沟通电力掌握电路和交交变频电路本章内容为了解内容。49７软开关技术重点理解软开关技术通过在电路中引入谐振，改善了开关的开关条件，较好解决了硬开关电路的开关损耗和噪声问题。掌握软开关技术可以分为零电压和零电流两大类。依据其消