电力电子技术-14年小节

电力电子技术

北京理工大学自动化学院廖晓钟Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.第1章绪论第2章电力电子器件第3章整流电路第4章逆变电路第5章直流-直流变流电路第6章交流-交流变流电路第7章PWM控制技术第8章软开关技术内容Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.绪论-1

基本概念-1:什么是电力电子技术？所谓电力电子技术是一种电能处理技术(ElectricalEnergyProcessing),即采用电力电子器件和线路对电能进行变换(conversion)、控制(control)和高效利用(efficientuse)的一门技术。Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.绪论-2

基本概念-2:电力变换有几种形式？其名称分别是什么？变流技术的概念？电力变换四大类:交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流进行电力变换的技术称为变流技术，即用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术，以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.电力电子器件-11．几个概念主电路、半控型器件、全控型器件、不可控型器件2．电力电子器件的特点（1）

功率参数是主要参数（2）

工作在开关状态，动态特性是主要参数（3）

由弱电控制强电（4）

采取散热措施Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.电力电子器件-2

SCRGTRGTOPowerMOSFETIGBT符号

结构特点垂直导电四层三端结构

达林顿结构N¯区提高耐压多元集成PNPN四层三端多元集成N¯区提高耐压多元集成MOSFET和GTR达林顿复合结构驱动方式电流电流电流电压电压应用开关频率100HZ~1.3KHZ1K~8KHZ100HZ~1.3KHZ50K~1MHZ1K~40KHZ注意问题

二次击穿门极关断电流非常大存在静电感应，易发生静电击穿擎住效应Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.

4、工作在开关状态的电力电子器件的损耗主要是动态损耗，其损耗和开关频率及开关时间成正比。5、安全工作区，电感性负载加续流二极管6、电力电子器件的保护：过流、过压、di/dt过大、du/dt过大电力电子器件-3Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流电路-11、整流电路1）电路形式：单相半波、单相桥式

（记电路）三相半波（三相零式）、三相桥式2）负载种类：电阻性：Ud和id的波形形状相同电感性：id和Ud波形不同；

角变大；电感较大时，电流连续；电感极大值，电流平直。

反电势负载：

角变小；移相范围变小；电流断续；平均电压Ud增大。Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流电路-2

反电势负载：

角变小；移相范围变小；电流断续；平均电压Ud增大。串入电感可以改善断续状态，甚至可以使电流连续平直。3）分析方法正向阳极电压下可以触发导通；电流为零关断。4）电流连续时，5）平均电压和平均电流的计算方法

Copyright©2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流电路-32．变压器漏感的影响漏感引起换相重叠角

，从而引起换相压降

3、整流电路的谐波和功率因数（概念要记住）1）非正弦电流、电压可用傅立叶级数形式表示2）基波、谐波、谐波次数、n次电流谐波含有率

HRIn、电流谐波总畸变率THDi

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非正弦电路中的功率因数=基波因数

（=）

基波功率因数

3）整流电路交流侧谐波

整流电路交流侧功率因数

单相桥

、三相桥95

4、逆变有源逆变的条件逆变失败原因及采取措施Copyright©2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.逆变电路•小结换流方式分为外部换流和自换流两大类，外部换流包括电网换流和负载换流两种，自换流包括器件换流和强迫换流两种。逆变电路电压型逆变电路，单相（分析），三相（分析），多重（概念），多电平（概念）Copyright©2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斩波电路-11．六种基本斩波电路可看成直流变压器CukSepicZetaBoostChopperBuckChopperBoost-BuckChopper三个基本斩波电路会分析，记住电路。Copyright©2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斩波电路-2电流可逆斩波电路最大脉动量桥式可逆斩波电路记住电路会分析3．调制方法PWM调频型、混合型2．两种组合斩波电路交流-交流变流电路交流-交流变流电路：交流电力控制电路（交流调压电路（移相控制和斩控方式），交流调功电路，交流电力电子开关），变频电路◆单相交流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。◆三相交流调压电路的基本构成。◆晶闸管相位控制交-交变频电路的电路构成、工作原理和正弦波调制原理。Copyright©2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.

PWM控制技术

面积等效原理，脉冲宽度调制，SPWM，逆变电路的单极性PWM控制方式，逆变电路的双极性PWM控制方式，同一电路可以实现不同的控制方式（会分析单相H型桥式电路）调制法，同步调制，异步调制，分段同步调制规则采样法概念，谐波分析结论滞环比较法Copyright©2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.软开关技术

零转换PWM电路——零电压转换PWM电路

记住并设计准谐振电路、零开关PWM电路，分析图8-8电路实现零电