电力电子应用技术第七章
电力电子技术知到章节答案智慧树2023年潍坊科技学院
电力电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊科技学院第一章测试1.电力变换通常可分为（）。
参考答案:交流变直流;直流变交流;直流变直流;交流变交流2.电力电子系统的组成（）。
参考答案:控制电路;主电路;驱动电路;检测电路3.电力电子技术的基础是（）。
参考答案:电力电子器件的制造技术4.电力电子技术所变换的电力，功率可以大到数百兆瓦甚至吉瓦。
（）参考答案:对5.信息电子技术主要用于信息处理，电力电子技术则主要用于电力变换。
（）参考答案:对6.电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。
（）参考答案:对7.电力电子学和电力学的主要关系是电力电子技术广泛应用于电气工程中。
（）参考答案:对8.电力电子装置被广泛应用于（）。
参考答案:静止无功补偿;电力机车牵引;交直流电力传动;高压直流输电9.电力电子技术是弱电控制强电的技术。
（）参考答案:对10.用于电力变换的电子技术在晶闸管出现以后才实现。
（）参考答案:错第二章测试1.晶闸管电流的波形系数定义为（）。
参考答案:2.晶闸管的伏安特性是指（）。
参考答案:阳极电压与阳极电流的关系3.为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）。
参考答案:抗饱和电路4.过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。
（）对5.选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以1.5-2。
（）参考答案:对6.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（）。
参考答案:额定电压7.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驱动型和电流驱动型两类。
（）参考答案:对8.晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的封装结构有（）。
参考答案:平板形;螺栓形9.在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是阳极。
（）对10.晶闸管的断态不重复峰值电压UDSM与转折电压UBO在数值大小上应为UDSM大于UBO。
（）参考答案:错第三章测试1.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（）。
7第七章直流调速系统ppt课件
7.1 直流调速系统概述 7.2 单闭环直流调速系统 7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统 7.4 闭环调速系统设计实例 7.5 多环直流调速系统
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1
7.1 直流调速系统概述
7．1．1．直流调速系统的基本概念
在自动控制系统中，电力拖动系统是最重要的应用系统之一，
而电动机又是电力拖动系统的核心部件，它是将电能转化为机械能
的一种有力工具。根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动
机和交流电动机。由于直流电动机具有良好的启、制动性能，而且
可以在较大范围内平滑的调速，因此，在轧钢设备、矿井升降设备、
挖掘钻探设备、金属切削设备、造纸设备、电梯等需要高性能可控
制电力拖动的场合得到了广泛的应用。但直流电动机本身有着一些
7.1 直流调速系统概述
转速下限受低速时运转不稳定性的限制。对于要求在一定范围 内无级平滑调速的系统来说，此调速方式较好。改变电枢电压调速 (简称调压调速)是直流调速系统的主要调速方式。
2．改变励磁电流调速方式
改变电动机励磁回路的励磁电压大小，可改变励磁电流大小， 从而改变励磁磁通大小而实现调速，此种调速方式称为改变励磁电 流调速方式。其机械特性如图7－2所示。
这种调速方案属于恒功率调速。调磁调速的调速范围不大，一
般只是配合调压调速方式，在电动机额定转速之上作小范围的升速。
将调压调速和调磁调速复合起来则构成调压调磁复合调速系统，
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7.1 直流调速系统概述
可得到更大的调速范围，额定转速以下采用调压调速，额定转 速以上采用调磁调速。 3．电枢回路串电阻调速方式 在电动机电枢回路串接附加电阻，改变串接电阻的阻值，也可 调节转速，此种调速方式称为电枢回路串电阻调速方式。 这种调速方式只能进行有级调速，且串接电阻有较大能量损耗， 电动机的机械特性较软，转速受负载影响大，轻载和重载时转速不 同。另外，该调速方式中的调速电阻损耗大，经济性差，一般只应 用于少数性能要求不高的小功率场合。其机械特性如图7－3所示。
电力电子应用技术书7.6(2)节
7.6.3控制系统组成控制系统（电路）对变换器主电路施加实时、合理的控制信号（主要是控制脉冲），保证电力电子变换器安全、可靠地工作。
主电路精确、实时的电力（电能）变换依赖于控制系统的信号处理。
在过去的几十年中，发展了各种控制技术，由最初的分立元件模拟电路控制，逐渐发展为专用数字控制的集成芯片，直到当代的基于微处理器（Microprocessor ）、微控制器（Microcontroller ）和数字信号处理器（DSP ）的全数字控制系统，也有使用专用模拟/数字控制集成芯片与微处理器相结合的控制系统。
实际应用中，电力电子变换器常常只是电能变换和运动控制大系统的一部分，如电机变速传动系统，UPS 电源系统，电网电力补偿和控制系统等。
变换器的控制策略从属于主控制器，例如由变换器供电的电动机转速控制器。
变换器控制系统通常从主控制器、操作人员以及变换器的电压电流传感器获取信号，并将其实时、适式地予以处理。
变换器控制系统的主要任务是为半导体电力开关器件产生开、关信号，从而得到需要的输出电压或电流。
此外还应能监控变换器的工作状态，显示、记录运行参数，远程通信以及故障处理等等。
专用的模拟/数字集成芯片至今在电力电子变换器的控制电路中仍然有着广泛的应用，如用于AC/DC 整流器控制的KJ004芯片，用于DC/DC 变换器或DC/AC 逆变器PWM 控制的SG3525，UC3875等芯片，用于DC/AC 三相逆变器SPWM 控制的HEF4752、SA8282/SA4828等芯片。
有时将这些专用集成芯片与微处理器相结合可构成功能灵活的控制器。
用于电力电子变换器控制电路的微控制（处理）器最广泛的是工业单片机，如Intel 公司的51系列（8位）单片机8031、87C51等，96系列（16位）单片机80C196KC 、80C196MC 等。
DSP 在变换器中应用较多的是TI 公司的TMS320F2000系列（如TMS320F240、TMS320F2407、TMS320F2812等）。
电力电子技术第7章 脉宽调(PWM)技术
17-82
7.2.1 计算法和调制法
一般在输出电压半周期内，器件通、断各2k次， 考虑到PWM波四分之一周期对称，k个开关时 刻可控，除用一个自由度控制基波幅值外，可 消去k－1个频率的特定谐波。 k的取值越大，开关时刻的计算越复杂。 除计算法和调制法外，还有跟踪控制方法，在
7.3节介绍。
18
• 第5、6章已涉及到PWM控制：第5章直流斩波 电路采用的就 PWM 技术；第 6 章的 6.1 斩控式 调压电路和6.4矩阵式变频电路都涉及到了。
2
2-82
第七章 PWM控制技术• 引言
• PWM控制的思想源于通信技术，全控型器件的发展使得实
现PWM控制变得十分容易。
• PWM技术的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大 提高，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的
在ur的半个周期内，三角波 载波不再是单极性，而是有 正有负，所得PWM波也有正 有负，其幅值只有±Ud两种 电平。 ur正负半周，对各开关器件 的控制规律相同。
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图7-6 双极性PWM控制方式波形23
24-82
7.2.1 计算法和调制法
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图7-5 单极性PWM控制方式波形
电力电子技术知到章节答案智慧树2023年中国石油大学(华东)
电力电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新中国石油大学（华东）绪论单元测试1.电力电子技术是对电能进行（）的技术。
参考答案:变换和控制2.下列哪些选项可以应用到电力电子技术?参考答案:电力系统;通信系统;一般工业;交通运输3.将直流电能转换为另一种直流电能供给负载的变流器是( )参考答案:DC/DC变换器4.电力电子技术已经是一门非常成熟的课程，不再需要大的发展。
参考答案:错5.电力电子技术主要包括（）和（）两部分内容。
参考答案:半导体制造技术;变流技术第一章测试1.下列电力电子器件中，不存在电导调制效应的是（）参考答案:Power MOSFET2.下列对晶闸管特性的叙述中，错误的是（）参考答案:晶闸管具有双向导电性3.双向晶闸管的额定电流是以（）定义的参考答案:有效值4.GTO的额定电流是以（）定义的参考答案:最大值5.电力电子器件（Power MOSFET,GTO,IGBT,GTR）中，电流容量最大的是（），开关频率最高的是（）参考答案:GTO, Power MOSFET6.晶闸管刚由断态进入通态，去掉门极信号，仍能维持导通所需的小阳极电流称为（）参考答案:擎住电流7.晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为（）参考答案:导通角8.门极可关断晶闸管（GTO）和电力晶体管（GTR）均属于（）型器件参考答案:全控9.二极管和晶闸管都是属于半控器件参考答案:错10.维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的阳极电流大于能保持晶闸管导通的最小电流参考答案:对第二章测试1.单相桥式全控整流电路需要用到的开关器件个数是（）参考答案:42.单相桥式全控整流电路晶闸管承受的最大反压是（）参考答案:141.4V3.单相半波可控整流电路中电阻性负载，则a角的移相范围是（）参考答案:180度4.单相全波整流电路中晶闸管承受的最大电压是（）参考答案:622V5.单相半波可控整流电路中，阻感性负载，若a为定值，φ越大，则导通角θ（）参考答案:越大6.单相全波电路有利于在（）的场合应用参考答案:低输出电压7.单相桥式整流电路中带大电感负载加续流二极管可有效防止故障失控现象。
电力电子答案
电力电子技术练习及参考解答第一章1．如图1-1所示型号为KP100-3、维持电流I H =4mA 的晶闸管，在以下各电路中使用是否合理？为什么？（不考虑电压、电流安全裕量）答：晶闸管的型号为KP100-3，表明其额定电流I T(A V)=100A 、额定电压U Tn =300V 。
图（a ），由于负载电阻值太大，以致电流I A =100/50=2mA ，小于维持电流I H =4mA ，电路不能工作，所以不合理。
图（b ），由于晶闸管承受的最大反向压电压超过了其额定电压，即u Tm =2202=311V 大于U Tn =300V ，将导致晶闸管被反向击穿，所以不合理。
图（c ），晶闸管未被触发导通时，所承受的最大电压为u Tm =150V ，小于额定电压U Tn =300V .；晶闸管被触发导通后，电流为I T =150/1=150A ，而额定电流有效值为I Tn =1.57 I T(A V)=157A ，可见晶闸管可以正常使用，即如果不考虑电压、电流安全裕量，则是合理的。
2．图1-2中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，设最大值均为I m ,试计算各图中的电流平均值I d 和有效值I 。
解：图（a ） m mm d I I t td I I 477.0)211()(sin 13≈+==⎰πωωπππΩ50k Ω1Ω图1-1（a ） （b ） （c ）I（a ）图1-2II（c ）m m m I I t d t I I 51.08331)()sin (132=-==⎰πωωπππ 图（b ） m m m dI I t td I I 24.0)211(2)(sin 213≈+==⎰πωωπππ m m m I I t d t I I 36.083312)()sin (2132=-==⎰πωωπππ 图（c ） 41)(2120m m d I t d I I ==⎰πωπm m I t d I I 21)(21202==⎰πωπ3．画出图1-3所示电路中负载电阻R d 上的电压波形。
电力电子应用技术书 7.2节
7.2 电力电子器件的驱动 7.2.1驱动电路概述电力电子开关器件驱动电路的形式取决于开关器件的类型、变流器电路结构和电压电流等级等因素。
驱动电路的功能是接受控制电路输出的微弱门电平信号，经处理后给开关器件的控制级（门极或基极）提供足够大的电压或电流，使之立即导通或关断。
也就是说，驱动电路的任务，是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，产生使电力电子器件可靠开通或关断的信号。
对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号。
电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子变流器的重要环节。
采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对变流器的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义，且电力电子器件或变流器的一些保护措施也往往就近设在驱动电路中，或者通过驱动电路来实现，这就使得驱动电路的设计尤为重要。
驱动电路通常还是控制电路与主电路之间的电气隔离环节，一般采用磁隔离和光隔离。
磁隔离元件通常是用脉冲变压器，当脉冲较宽时（如数ms ），为避免铁芯饱和，常采用高频信号（几kHz 至10kHz ）进行调制后再加在脉冲变压器上。
光隔离可以采用光电耦合器，它由发光二极管和光敏晶体管组成，封装于一体，其类型有普通、高速和高传输比三种，内部电路和基本接法分别如图7-7所示。
(a)普通型(b)高速型图7-7 光耦合器的类型和接法EEiU (c)高传输比型EiU iU普通光耦合器的输出特性和晶体管相似，只是其电流传输比/C D I I 比晶体管的电流放大倍数β小得多，一般只有0.1~0.3。
高传输比光耦合器的/C D I I 要大得多。
普通光耦合器的响应时间约为10µs 左右。
高速光耦合器的光敏二极管流过的是反向电流，其响应时间小于1.5µs 。
电工电子技术及应用教案
教案电工电子技术及应用教案第一章：电工基础小结一：电路的基本概念与组成细节1：电路的定义细节说明：电路是由电源、导线、开关、负载等元件组成的，能够形成电流的闭合路径。
细节2：电路的分类细节说明：电路可分为直流电路和交流电路，其中直流电路电流方向不变，交流电路电流方向周期性变化。
细节3：电路的基本元件细节说明：电路的基本元件包括电源、导线、开关、电阻、电容、电感等，它们各自具有不同的功能和特性。
小结二：电压、电流和电阻细节1：电压的概念细节说明：电压是电势差的简称，是指电荷在电场力作用下从一个点移动到另一个点所做的功与电荷量的比值。
细节2：电流的概念细节说明：电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，其单位为安培（A）。
细节3：电阻的概念及其计算细节说明：电阻是导体对电流阻碍作用的大小，其计算公式为R=U/I，单位为欧姆（Ω）。
小结三：欧姆定律及其应用细节1：欧姆定律的内容细节说明：欧姆定律是指在电路中，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。
细节2：欧姆定律的公式细节说明：欧姆定律的公式为I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
细节3：欧姆定律的应用细节说明：欧姆定律在实际应用中可以用来计算电路中的电流、电压和电阻，也可以用来分析电路的性能和故障。
第二章：电子元器件及应用小结一：常用电子元器件的认识与检测细节1：电阻的认识与检测细节说明：电阻是电子电路中常用的元件，用于限制电流和调节电压。
电阻的单位为欧姆（Ω），常见类型有固定电阻、可调电阻等。
细节2：电容的认识与检测细节说明：电容是电子电路中常用的元件，用于储存电荷和能量。
电容的单位为法拉（F），常见类型有固定电容、可调电容等。
细节3：电感的认识与检测细节说明：电感是电子电路中常用的元件，用于储存磁场和能量。
电感的单位为亨利（H），常见类型有固定电感、可调电感等。
小结二：半导体器件的认识与使用细节1：二极管的认识与使用细节说明：二极管是一种半导体器件，具有单向导通特性。
第七章 电力电子技术应用
7．1 大功率开关稳压电源
三、应用 由开关电源构成的电力系统用直流操作电源的电路
7．2 不间断电源
一、不间断电源定义及发展 1、定义 所谓不间断电源装置就是当交流输入电源（市电）发生异常 或断电时，它还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负 载供电不受影响。这种供电装置称为不间断电源装置，简称 UPS（Uninterruptible Power Systems） UPS是一种合有储能装置（主要由蓄电池构成），以逆变器 为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源 。 2、发展 已经从单一的单机UPS，集巨型、网络、智能及远程监控 于一体的完整产品系列，适用用户也涵盖了社会的所有行业 。
7．2 不间断电源
一、不间断电源分类
1、按UPS本身形式来分，分为后备式不间断电源，在线式不间 断电源。 2、以逆变技术来分，如PWM方波，PWM正弦波，交互式，铁 磁谐振式 3、通过考虑逆变器器件选用，如晶闸管SCR，双极型晶体管 GTR（BJT），功率场效应晶体管POWER MOSFET和绝缘栅 双极型晶体管IGBT 4、按照国际电工委员发布的IEC-62040-3标准，UPS分3类，即 无源备用式（Passive Standby）、电网互动式（Line Inteactive）和双变换式（Double Conbersion）UPS
7．3 交流调速装置
一、变频调速原理和控制方式 1、交流异步电动机的转速为：
n= 60 f1 (1 − s ) = n0 (1 − s ) p
式中 n——电动机转速r/min； f1——为电动机定子的供电频率， 单位Hz； s——为转差率；p——为电动机定子绕组极对数；n0——为旋 转磁场的同步转速。、 由上式可得当交流电源频率f1变化时，电动机同步转速也 随之成正比变化。 改变电源频率就可以改变异步电动机的转速。 从而实现异步电动机的无机调速，就是变频调速的基本原理。 2、控制方式分：恒磁通摔制方式 、恒电压控制方式、比例控制 方式外，还有矢量控制方式和转差频率控制方式等。
电力电子应用技术书 7.7节
7.7 电力电子变流器的电磁兼容性设计人们对电力电子变流器设备的要求与一般的电气、电子设备的一样，必须能在实际的电磁环境中可靠地运行，同时又不会对其他电气、电子设备造成影响。
因此，所谓电磁兼容性，是指设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的“共存共容”状态。
电力电子变流器是一种典型的开关电源型设备，其中大功率开关器件的通断而引起电压电流突变（变化率较大）；微电子（含微型计算机）控制电路因工作信号电平低、速度快、元器件安装密度高等原因，对电磁干扰较敏感，因而对使用现场的电磁环境要求也较苛刻，同时其本身工作时也向外界发出电磁干扰，影响其它电子设备的正常工作；控制电路与强电电路（元件）接口产生的问题，以及对变流器输入、输出侧电压电流波形的一定要求等等，使得电磁兼容性设计不仅十分.重要，而且难度也较大。
7.7.1 电磁兼容标准与试验为了保证电气、电子设备在实际的电磁环境中能够可靠地工作，同时不会对其他设备造成影响，各个国家都出台了电磁兼容标准。
电磁兼容标准的制定基于两项工作的基础，第一项是对现实环境中的电磁干扰现象的研究；第二项是对设备受电磁干扰机理的研究。
在这两项研究的基础上，制定了电磁兼容标准。
标准规定了设备需要进行的试验项目，每项试验的具体实施方法，.以及每项试验通过与否的判据，如图7-61所示。
当设备满足了电磁兼容标准的要求时，在实际环境中才能可靠地工作。
图7-61 电磁兼容标准的形式制定电磁兼容标准是一件十分复杂的工作，需要花大量的人力、财力。
因此，现在各个国家都直接采用IEC（国际电工委员会）制定的标准。
IEC的电磁兼容标准制定工作要由其下属的CISPR（国际无线电干扰特别委员会，Comite International Special des perturbations Rdioeletrique）机构负责，它有七个分会，其中C分会负责“电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰”。
电工与电子技术基础课件第七章晶闸管电路
结论 2.晶闸管的导通与关断条件
（1）导通条件
1）阳极加适当的正向电压，即UA＞0。 2）门极加适当的正向触发电压，即U G＞0。 3）电路参数必须保证晶闸管阳极工作电流大于维 持电流，即IA＞IH，维持电流IH是维持晶闸管导通的最 小阳极电流。
（2）关断条件
特点
单相半波可控整流电路具有线路简单，只需要一个晶闸管， 调整也很方便。整流输出的直流电压脉动大、设备利用率不 高等缺点。故只适用于要求不高的小功率整流设备上。
【例7-1】在图7-5a所示电路中，变压器二次电压U2=100V，
当控制角α分别为0º、90º、120º、180º时，负载上的平均电 压是多少？
晶闸管
例如KP10-20表示额定通态平均电流为10A，正反向重复峰值电压为 2000V的普通反向阻断型晶闸管。
五、晶闸管使用注意事项
晶闸管特点：具有体积小、损耗小、无声、控制灵 敏度高等许多优点的半导体变流器件，但它对过流 和过压承受能力比其他电器产品要小得多。
使用时应注意以下几点：
1）在选择晶闸管额定电压、电流时，应留有足够的安 全余量。
1）撤除阳极电压，即UA≤ 0。 2）阳极电流减小到无法维持导通的程度，即IA＜IH。 常采用的方法有：降低阳极电压，切断电流或给阳极 加反向电压。
想一想
1）根据晶闸管的结构图7-2a所示，可将其看成是 （ ）型和（ ）型两个晶体三极管的互连。
2）有人说：“晶闸管只要加上正向电压就导通， 加上反向电压就关断，所以晶闸管具有单向导电性 能。”这句话对吗？
第二节 晶闸管可控整流电路
晶闸管可控整流与二极管整流有所不同，它不仅能将 交流电变成直流电，且改变的直流电的大小是可调的、可控的。
《电力电子技术》课程标准(完整版)资料
《电力电子技术》课程标准（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）《电力电子技术》课程标准一、教学对象电气技术应用专业、机电技术应用专业的学生二、课程的性质和定位电力电子技术课程是电气技术、机电技术专业的一门专业必修课程，也是一门实践应用性强的专业技术课。
根据该本专业的人才培养目标，学生通过对本课程的学习，了解各种电力电子器件的结构、型号、分类、符号和工作特性，了解电力电子器件的驱动和保护电路。
熟悉可控整流电路的结构、工作原理、性能特点和简单计算，学会可控整流电路的安装接线、通电调试和故障处理的技能；了解有源逆变的条件和无源逆变的用途；熟悉PWM技术在各种电力电子变换电路的应用；熟悉交流变频电路的种类、结构和工作原理；了解交流调压电路的工作原理，学会交流调压电路的安装接线和通电调试技能。
了解开关电源、UPS、中频电源等典型电力电子设备的工作原理、性能特点和应用场合。
了解电力电子技术的新器件、新电路和新用途，为今后从事专业工作打下较坚实的基础。
它以《电气安装与实施》课程的学习为基础，也是进一步学习《PLC控制系统的设计与维护》、《交直流调速系统运行与维护》课程的基础。
三、教学目的1. 了解电力电子技术的应用领域，电力电子器件和电力电子新技术的发展方向。
2. 掌握各种电力电子器件的结构、型号、符号、性能特点和用途的有关知识。
3. 掌握电力电子器件的驱动和保护方法。
4. 掌握可控整流电路电气原理、工作波形和性能特点的分析方法，可控整流电路的简单计算方法。
5. 掌握有源逆变的电路和使用条件，无源逆变电路的分类、特点和应用的有关知识。
6. 掌握SPWM技术的有关知识。
7. 掌握交流调压电路的应用知识。
8. 掌握典型电力电子设备的电路和技术参数。
9. 具有创新精神、实践能力和学习、掌握新技术的能力。
四、课程内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为了解、理解、掌握、学会四个层次。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
电力电子应用技术书 7.4节
7.4 电力电子器件与变流器的串并联技术在大容量的电力电子装置中，当单个电力电子器件的电压或电流定额不能满足要求，或单个机组的容量不能满足要求时，常常将多个电力电子器件串联或并联，或者将多个变流器单元（机组）串联或并联，以组成更大容量的装置。
器件和机组的串联或并联都带来相应的技术问题，下面逐一介绍。
7.4.1 电力电子器件的串联和并联1．电力电子器件的串联电力电子器件串联要解决的首要问题是均压问题，包括动态均压和静态均压。
理想的串联希望各器件承受的电压相等，但实际上因器件特性间的差异，一般都会存在电压分配不均匀的问题。
（1）静态均压串联的器件流过的漏电流总是相同的，但由于静态伏安特性的分散性，各器件所承受的电压是不等的。
图7-25为两个晶闸管串联的情况。
为达到静态均压，首先应选用参数和特性尽量一致的器件，此外可以采用电阻均压，如图中的R p 。
R p 的阻值应比任何一个器件阻断时的正、反向电阻小得多，这样才能使每个晶闸管分担的电压决定于均压电阻的分压。
（2）动态均压开关器件总处在开通和关断的动态过程中，元件两端的电压应力变化很大，因此可以说，动态均压和静态均压对元件可靠运行同等重要。
由于器件动态参数和特性的差异，势必造成串联器件的不均压，即所谓动态不均压问题。
为达到动态均压，同样首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件；另外，还可以用RC 并联支路来产生动态均压，如图中所示。
对于晶闸管来讲，采用门极强脉冲触发也可以显著减小器件开通时间上的差异。
在自关断器件中，GTO 晶闸管具有较高的电流和电压容量，是高压大容量逆变装置的首选器件。
过去在GTO 晶闸管进行串联时，由于它的存储时间较长，存储时间的分散性较大，造成GTO 晶闸管的串联均压困难。
为了平衡存储时间差异造成的关断动态过电压，需要较大容量的吸收电容器C ，这会在与电容串联的阻尼电阻R 中损耗较大的电能，使得均压效果难以提高。
为了解决GTO 因存储时间差异较大造成的串联均压困难，发展出门极硬CR CRT 1T 2图7-25 晶闸管的串联及均压措施驱动技术及相应的GTO ，解决了串联时的许多有关难题，同时降低了开通和关断均压电路中的损耗，改善了均压性能。
电力电子技术 第七章：脉冲整流
谐波含量低，减少对电网污染；
体积小、重量轻、动态响应快。
二、基本原理
控制目标：使交流侧电 流与电压同相位
u N (t ) 2U N sin t
i N (t ) 2I N sin t
Pd (t ) ud (t ) id (t ) PN (t ) u N (t ) iN (t ) U N I N (1 cos 2t )
+
IN uN
LN us
T2
A
T4
2
L2 Cd C2 ud
B
4
D D 变流器工作模式及能流关系（网压 uN (t) 为正半波时）
图7.6 单相电压型PWM整流器的主电路图
T1
T3 D1 D3
+
IN uN
LN us
u C 变流器工作模式及能流关系（网压 uN (t) 为正半波时） B C T T
d d
CN
Ld Id
T1
T3
负 载
T2
T4
图7.15 电流型单相PWM整流器
与电压型类似，根据各功率器件的工作状态及能量流 向，变流器的工作模式也可分成3类12种模式： （1）电源断接（us=0）：电源与CN交换能量（4种） （2）整流：变流器从交流电源或CN吸收能量（4种） （3）逆变：变流器向交流电源或CN泄放能量（4种）
1、直接电流控制——电流跟踪控制
双闭环控制系统 根据外环的比较结果确定参考电流幅值和极性
根据内环的比较结果确定功率开关的通/断状态 特点： 控制系统简单； u 电流响应快； + u 开关频率不固定， 滤波困难。
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电子行业电力电子技术7
电子行业电力电子技术7引言电力电子技术是电子行业中一个重要的领域，其在能源转换、电力控制和电力供应等方面发挥着至关重要的作用。
本文将介绍电力电子技术在电子行业中的应用，并讨论一些相关的技术和发展趋势。
电力电子技术在电子行业中的应用电力电子技术在电子行业中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 电源供应在电子设备中，为了提供稳定的电源供应，通常需要使用电源转换器。
电源转换器是一种基于电力电子技术的设备，可以将输入电源的电压、频率和形状进行转换，以满足不同设备的电源需求。
例如，笔记本电脑和手机通常使用充电器来将交流电转换为直流电，以供给电池充电。
2. 变频器变频器是另一个常见的电力电子设备，可用于控制交流电机的转速。
通过变频器，用户可以调整电机的运行频率和电压，以实现所需的转速和扭矩。
这在工业自动化和家用电器中都有广泛的应用，例如在电机驱动、风扇控制和空调控制等方面。
3. 光伏发电光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
在光伏发电系统中，电力电子技术被广泛应用于太阳能电池板和逆变器中。
太阳能电池板将太阳能转化为直流电，而逆变器则将直流电转换为交流电，以供给家庭、商业和工业电网使用。
4. 电力传输电力电子技术还在电力传输中发挥着重要作用。
通过使用电力电子设备，如高压直流输电（HVDC）转换器，可以实现远距离的电力传输，提高能源传输的效率和稳定性。
HVDC技术已经在一些成熟的电力传输项目中得到应用，例如长距离海底电缆传输和跨国电力交流。
此外，电力电子技术还可用于实现智能电网，提高能源的分布式管理和控制能力。
电力电子技术的发展趋势随着科技的不断进步和电子行业的快速发展，电力电子技术也在不断演变。
以下是一些当前的发展趋势：1. 高效能量转换随着能源短缺和环境问题日益严重，高效能量转换是电力电子技术的一个重要发展方向。
研究人员致力于提高电力电子设备的能效，减少能源损耗，以实现更可持续的能源利用。
电力电子应用技术书7.5节
7．5 电力电子变流器的热设计电力电子器件在运行中产生的功率损耗通常表现为发热，常采用散热器把这些热量从功率芯片传导到外部环境。
如果所选的散热系统设计不当，将会导致电力电子器件结温T j 超过允许最大值T jm 而损坏。
同时，合理的热设计也是保证器件在允许的结温下可靠工作并输出最大功率关键。
目前各厂家按标准生产的散热器有多种类型、多种规格、多种冷却方式和安装方式。
因此，在一般情况下，只要进行与负载能力有关的热设计，并按设计要求选配相应的成品散热器即可。
只有当必须采用特殊散热器时，例如当散热器与成套设备在结构上作统一考虑时，才有必要考虑散热器本身的设计问题。
散热器的应用设计，直接影响电力电子设备的整体结构、经济指标和技术水平，是电力电子变流器设计工作中的重要一环。
7.5.1 器件结温和热阻的计算结温是确定电力电子器件额定值的基础，在实际应用中，不管散热条件和负载情况如何不同，结温都是确定允许负载电流的依据。
1. 器件损耗功率的估算热设计的第一步是对单个器件功耗或对功率模块的总功耗进行估算，必须考虑的两个重要的功耗来源就是导通功率损耗和开关损耗。
(1) 普通整流器和晶闸管的通态功耗在较低频率（如小于400Hz ）下作开关运行的电力电子器件，通态损耗是其发热的主要原因。
确定普通整流管和晶闸管的通态功耗的简便方法是从制造厂商给出的通态损耗功率与通态平均电流关系曲线P AV -I AV （I RMS ）直接查出。
制造厂通常给出正弦半波不同导电角和矩形波不同导电占空比的两组P AV -I AV （I RMS ）曲线。
详细情况可参阅器件的相关技术资料。
若实际负载电流波形与典型波形（正弦波、方波）相差很大时，无法直接使用P AV -I AV (I RMS )曲线。
此时可以根据制造厂提供的伏安特性按下式计算P AV 。
1T A V P uidt T=⎰(7-10)式中，P AV — 一个导电周期内的平均损耗功率；i — 通态电流瞬态值；u — 与通态电流相对应的通态电压瞬时值； T — 电流波形的一个导电周期。
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