《电力电子技术基础》课程复习(打印版)

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第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版) 7.3 PWM跟踪控制技术滞环比较方式跟踪控制方法: 跟踪控制方法: 不是用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的波形作为指令信号,把实际波形作为反馈信号,通过“ 两者的瞬时值比较”来决定逆变电路开关器件的通断,使实际的输出跟踪指令信号变化。

滞环环宽电抗器L的作用图7-22 采用滞环比较方式电流跟踪控制图7-23 滞环比较方式的指令电流和输出电流常用的(跟踪)比较方式:滞环比较方式、三角波比较方式。

1基本原理 2参数影响①L的影响: L大时,i的变化率小,跟踪慢; L小时,i的变化率大,开关频率过高; ②环宽的影响环宽过宽时:开关频率低,跟踪误差大;环宽过窄时:跟踪误差小,但开关频率过高(损耗大电流跟踪控制应用最多。

第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM 控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)三角波比较方式基本原理• 先把i*U、i*V和i*W和实际电流iU、iV、iW进行比较,求出偏差, 通过放大器A放大后, 再去和三角波进行比较,产生PWM波形。

第9章电力电子器件应用的共性问题驱动电路的基本任务:——将控制信号转换为电力电子器件的“开通”或“关断”信号。

• 对半控型器件: 只需提供开通控制信号。

• 对全控型器件: 既要提供开通控制信号, 又要关断控制信号。

驱动电路(的作用)?①主电路与控制电路之间的接口。

是电力电子装置的重要环节,对整个装置的性能有很大的影响。

《电力电子技术》综合复习资料(DOC)

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《电力电子技术》综合复习资料一、填空题1、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。

2、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。

3、整流是指将变为的变换。

4、单相桥式可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为。

5、逆变角β与控制角α之间的关系为。

6、MOSFET的全称是。

7、功率开关管的损耗包括两方面,一方面是;另一方面是。

8、将直流电源的恒定电压,通过电子器件的开关控制,变换为可调的直流电压的装置称为器。

9、变频电路从变频过程可分为变频和变频两大类。

10、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。

11、就无源逆变电路的PWM控制而言,产生SPWM控制信号的常用方法是。

12、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题,通常主要采取的隔离措施包括:和。

13、IGBT的全称是。

14、为了保证逆变器能正常工作,最小逆变角应为。

15、当电源电压发生瞬时与直流侧电源联,电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载,这称为或。

16、脉宽调制变频电路的基本原理是:控制逆变器开关元件的和时间比,即调节来控制逆变电压的大小和频率。

17、型号为KP100-8的元件表示管、它的额定电压为伏、额定电流为安。

二、判断题1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。

2、普通晶闸管外部有三个电极,分别是基极、发射极和集电极。

3、在单相桥式半控整流电路中,带大电感负载,不带续流二极管时,输出电压波形中没有负面积。

4、GTO属于双极性器件。

5、电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。

6、对于三相全控桥整流电路,控制角α的计量起点为自然换相点。

7、IGBT属于电压驱动型器件。

8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。

9、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。

10、GTO的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。

《电力电子技术》课后复习题(附答案)

《电力电子技术》课后复习题(附答案)

电力电子技术课后复习题(全面)1、电力电子技术是一种利用电力电子器件对电能进行控制、转换、和传输的技术。

2、电力电子技术包括电力电子器件、电路和控制三大部分。

3、电力电子技术的基本转换形式和功能:整流电路----AC/DC----整流器直流斩波----DC/DC----斩波器逆变电路----DC/AC----逆变器交流电路----AC/AC----变频器4、电力电子器件是指在可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。

5、广义上,电力电子器件也可分为电真空器件和半导体器件。

6、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度的程度进行分类:不可控器件---------电力二极管(功率二极管PD)半控型器件---------晶闸管(SCR)全控型器件---------电力晶体管(GTR)7、全控型器件也称自关断器件。

代表元件: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)。

8、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质进行分类:电流驱动型:晶闸管、门极可关断晶闸管、电力晶体管等。

电压驱动型:电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等。

9、按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类:双极型器件:电力二极管、晶闸管、门极可关断晶闸管、电力晶体管单极型器件:电力场效应晶体管。

复合型器件:绝缘栅双极晶体管。

10、功率二极管(PD)又称电力二极管,也称半导体整流器。

其基本结构与普通二极管一样。

有螺栓型和平板型两种封装。

正平均电流I F(A V): 电流最大有效值I 11.功率二极管的测试:用万用表的Rx100或Rx1测量。

【注】严禁用兆欧表测试功率二极管。

选择二极管时要考虑耗散功率。

不可控器件------功率二极管(电力二极管)12、功率二极管的主要类型:普通二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管。

13、半控型器件----晶闸管(SCR)是硅晶体闸流管的简称,又称为可控硅整流器。

电力电子技术复习资料

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电力电子技术复习资料第一章 电力电子器件及驱动、保护电路1、电力电子技术是一种利用电力电子器件对电能进行控制、转换和传输的技术。

P12、电力电子技术包括电力电子器件、电路和控制三大部分。

P13、电力电子技术的主要功能:1)、整流与可控整流电路也称为交流/直流(AC/DC )变换电路;2)、直流斩波电路亦称为直流/直流(DC/DC)转换电路;3)、逆变电路亦称为直流/交流(DC/AC)变换电路;4)、交流变换电路(AC/AC 变换)。

P14、电力电子器件的发展方向主要体现在:1)、大容量化;2)、高频化;3)、易驱动;4)、降低导通压降;5)、模块化;6)、功率集成化。

P25、电力电子器件特征:1)、能承受高压;2)、能过大电流;3)、工作在开关状态。

P46、电力电子器件分类:1)、不可控器件,代表:电力二极管;2)、半控型器件,代表:晶闸管;3)、全控型器件,代表:电力晶体管(GTR )。

P57、按照加在电力电子器件控制端和公共端之间的驱动电路信号的性质又可以将电力电子器件分为电流驱动和电压驱动两类。

P68、晶闸管电气符号。

P19、晶闸管关断条件:阴极电流小于维持电流;晶闸管导通条件:阳极加正压,门极加正压。

导通之后门极就失去控制。

P1110、晶闸管的主要参数(选管用)重复峰值电压——额定电压U Te ;晶闸管的通态平均电流I T(A V)——额定电流。

P1311、K f =电流平均值电流有效值===2)(πAV T T I I 1.57。

P14 12、根据器件内部载流载流子参与导电的种类不同,全控型器件又分为单极型、双极性和复合型三类。

P1713、门极可关断晶闸管(GTO )具有耐压高、电流大等优点,同时又是全控型器件。

P1814、电力晶体管(GTR)具有自关断能力、控制方便、开关时间短、高频特性好、价格低廉等优点。

P1915、GTR 发生二次击穿损坏,必须具备三个条件:高电压、大电流和持续时间。

电力电子技术基础复习题

电力电子技术基础复习题

一、单项选择题1、硅材料电力二极管正向压降为()。

A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V2、锗材料电力二极管正向压降为()。

A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V3、研究电力电子电路的重要方法是()。

A、电阻法B、电流法C、电压法D、波形分析法4、三相逆变电路中相邻序号开关导通间隔为()。

A、30°B、60°C、90°D、120°5、以下()属于不控型器件。

A、晶闸管B、三极管C、二极管D、场效应管6、工频交流电是指频率为()的交流电源。

A、50HzB、60HzC、90HzD、120Hz7、半导体器件的最高结温一般限制在()。

A、30°~50°B、50°~100°C、100°~150°D、150°~200°8、晶闸管额定电压是其在电路中可能承受最高电压的()倍。

A、1~2B、2~3C、3~4D、4~59、晶闸管额定电流是在通态电流平均值的基础上增加()倍。

A、1~1.5B、1.5~2C、2~2.5D、2.5~310、发展最快最有前景的电力电子器件是()器件。

A、不控型B、半控型C、可控性D、全控型11、电力场效应晶体管中主要类型是()。

A、P沟道增强型B、N沟道增强型C、P沟道耗尽型D、N沟道耗尽型12、以下属于电阻性负载的是()。

A、白炽灯B、蓄电池C、电动机励磁绕组D、电磁铁13、电力电子器件的通态损耗与器件的通态()有关。

A、电压B、电流C、电阻D、电感14、功率因数λ为()时电力系统发送功率的利用率最高。

A、0>λ>-1B、1C、0<λ<1D、0.915、在放大电路中,场效应晶体管应工作在漏极特性的()。

A、可变电阻区B、截止区C、饱和区D、击穿区16、场效应管三个电极中,用D表示的电极称为()。

A. 栅极B. 源极C. 基极D. 漏极17、三相对称交流电相互之间相差()。

电力电子技术复习重点

电力电子技术复习重点

第一章电力电子器件1、电力电子技术就是用电力电子器件对电能进行变换与控制的技术流(AC—AC)。

常用电力电子器件、电路图形文字符号与分类:二、晶闸管的导通条件:阳极正向电压、门极正向触发电流、三、晶闸管关断条件就是:晶闸管阳极电流小于维持电流。

导通后晶闸管电流由外电路决定实现方法:加反向阳极电压。

3、晶闸管额定电流就是指:晶闸管在环境温度40与规定的冷却状态下,稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。

4、IT(AV)与其有效值IVT的关系就是IT(AV)=IVT/1、575、晶闸管对触发电路脉冲的要求就是:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2)触发脉冲应有足够的幅度3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压,电流与功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4)应有良好的抗干扰性能,温度稳定性与主电路的电气隔离。

第二章:整流电路1、单相桥式全控整流电路结构组成:A.纯电阻负载:α的移相范围0~180º,Ud 与Id的计算公式,要求能画出在α角下的Ud ,Id及变压器二次测电流的波形(参图3-5);B.阻感负载:R+大电感L下,α的移相范围0~90º,Ud 与Id计算公式要求能画出在α角下的Ud ,Id,Uvt1及I2的波形(参图3-6);2、三相半波可控整流电路:α=0 º的位置就是三相电源自然换相点A)纯电阻负载α的移相范围0~150 ºB)阻感负载(R+极大电感L)①α的移相范围0~90 º②Ud IdIvt计算公式③参图3-17 能画出在α角下能Ud IdIvt的波形(Id电流波形可认为近似恒定)3、三相桥式全控整流电路的工作特点:A)能画出三相全控电阻负载整流电路,并标出电源相序及VT器件的编号。

B)纯电阻负载α的移相范围0~120 ºC)阻感负载R+L(极大)的移相范围0~90 ºUd IdIdvtIvt的计算及晶闸管额定电流It(AV)及额定电压Utn的确定D)三相桥式全控整流电路的工作特点:1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管就是共阴极组的,一个共阳极组的,且不能为同一相的晶闸管。

(完整word版)电力电子技术考试复习资料

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一、填空1.1 电力变换可分为以下四类:交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。

1.2 电力电子器件一般工作在 开关 状态。

1.3 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可将电力电子器件分为: 半控 型器件, 全控型器件,不可控器件等三类。

1.4 普通晶闸管有三个电极,分别是 阳极 、 阴极 和 门极1.5 晶闸管在其阳极与阴极之间加上 正向 电压的同时,门极上加上 触发 电压,晶闸管就导通。

1.6 当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性解发电压,管子都将工作在 截止 状态。

1.7 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 。

1.8 电力电子器件组成的系统,一般由 控制电路 、 驱动电路 和 主电路 三部分组成 1.9 电力二极管的工作特性可概括为 单向导电性 。

1.10 多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题,多个晶闸管相串联时必须考虑 均压 的问题。

1.11 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 电流驱动 和电压驱动 两类。

2.1 单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角a 的最大移相范围是︒180~0。

2.1 单相桥全控整流电路中,带纯阻负载时,a 角的移相范围是︒180~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u ,带阻感负载时,a 角的移相范围是︒90~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u2.3 三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位相序依次互差︒120,单个晶闸管所承受的最大反压为26u ,当带阻感负载时,a 角的移相范围是2~0π2.4 逆变电路中,当交流侧和电网边结时,这种电路称为 有源逆变电路 ,欲现实有源逆变,只能采用全控电路,当控制角20π<<a 时,电路工作在 整流 状态,ππ<<a 2时,电路工作在 逆变 状态。

《电力电子技术》复习资料

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《电力电子技术》复习资料一 电力电子器件1. 要点:① 半控器件:晶闸管(SCR )全控器件:绝缘栅双极型晶体管(IGBT )、电力晶体管(GTR )、 门极关断晶闸管(GTO )、电力场效应管(MOSEFT ) 不可控器件:电力二极管各器件的导通条件、关断方法、电气符号及特点。

②注意电流有效值与电流平均值的区别: 平均值:整流后得到的直流电压、电流。

有效值:直流电压、电流所对应的交流值。

波形系数:K f =有效值/平均值 。

③电力电子技术器件的保护、串并联及缓冲电路: du /dt :关断时,采用阻容电路(RC )。

di/dt :导通时,采用电感电路。

二 整流电路1. 单相半波电路:① 注意电阻负载、电感负载的区别: ② 有效值与平均值的计算:平均值:整流后得到的直流电压、电流。

21cos 0.452d U U α+=d d U I R=有效值:直流电压、电流所对应的交流值。

U U =U I R = 波形系数:电流有效值与平均值之比。

f dIk I =② 注意计算功率、容量、功率因数时要用有效值。

③ 晶闸管的选型计算:Ⅰ求额度电压:2TM U =,再取1.5~2倍的裕量。

Ⅱ 求额度电流(通态平均电流I T (AV )) 先求出负载电流的有效值(f d I k I =); →求晶闸管的电流有效值(I T =I );→求晶闸管的电流平均值(()/T AV T f I I k =),再取1.5~2倍裕量。

2. 单相全桥电路负载:①注意电阻负载、电感负载和反电动势负载的区别: ② 电阻负载的计算:α移相范围:0~π负载平均值:整流后得到的直流电压、电流。

(半波的2倍)21cos 0.92d U U α+=d d U I R=负载有效值:直流电压、电流所对应的交流值。

U U =U I R = 晶闸管:电流平均值I dT 、电流有效值I T :dT d12I I =T I =③ 电感负载的计算:Ⅰ加续流二极管时,与电阻负载相同。

电力电子技术课程复习题_解答参考_V2

电力电子技术课程复习题_解答参考_V2
3) 得β=π/3
11.在直流电动机负载的整流电路中,串接平波电抗器的意义是什么? 平波电抗器电感量的选择原则是什么? 分析:电枢回路串接平波电抗器,增大直流电动机工作的电流连续区, 改善电机的工作特性。电感量的选择原则为在电动机工作电流为额定电 流的5%-10%时,仍能工作于连续状态。 12.整流电路中出现换相重叠角γ的根本原因是什么;换相重叠角γ与 什么参数有关。 分析:根本原因是变压器存在漏感,使换相过程不能瞬时完成。γ与 Id、XB、α、U2有关,详见书本P61 公式2-36。 第3章部分: 一,教材P.111中的全部习题。 提示:对第3.题,因本题的L为有限值,故要首先判断电感电流即 负载电流是否连续。先假设电感电流连续, 。 二,补充题: 1.分别绘出BUCK式、BOOST式、BUCK-BOOST式DC/DC斩波电路图,绘出 其电感电流连续与不连续下的等效电路图,并在理想条件下分别导出它
3开关管选择错误不应选gtr从工作频率和功率两方面考虑应选用功率mos附图a附图brocot1uonsvt1npt1cod1nsnpuo附录scr整流负载类scr电流平均值有效值输入变压器最大功率s二极管同电阻负载同电阻负载同电阻负cos17cos17二极管同电阻负载同电阻负载同电阻负cos343参考p56图219参考p57图221计算cos34二极管同电阻负载同电阻负载同电阻负
导体器件。单极型器件:Power MOSFET。 第2章部分: 一,教材P.97---99中的第2.---13. 题, 第16.---17.①题,第18.--19. 题, 第22.---26. 题, 第29.---30. 题的全部习题。 提示:对第2.题,写出正、负半波的磁链增量之差的积分表达式来 说明;对第3.题,L为极大,即电感电流连续,且为恒流状态,② Ud80V,Id=I240A;对第5.题,半控桥中的两个二极管可以起续流二极 管的作用;对第7.题,当a相触发脉冲消失,则整流电路只对b、c相整 流 ,电路变为两相整流电路。对第11.题,Ud58.5V, IdVT =Id /33.9A;对第13.题,对照第11.题来理解、列式可简单地得出答案; 对第17.①题,Ud257.4V;对第22.题,要考虑负载是恒流性质这个电 路条件来简化解题。 二,补充题: 1.在电阻性负载、大电感性负载、大电感加有输出续流二极管性负载 这三种典型负载条件下,对SCR单相全控桥、三相半波、三相全控桥电 路三种典型整流电路,列表分别填写:电路输出直流电压、电流,SCR 的最大移相范围、导通角、承受的最大正、方向电压、电流平均值、电 流有效值;输入变压器的最大功率();输入电流的最低次谐波频率等 各数学表达式(包括原始积分表达式)。 分析:本题主要考察不同情况下整流电路的工作原理,各电压电流波 形;明确平均值、有效值的定义,在此基础上求解电路相关参数。详见 本文档尾页附录。 2.单相桥式全控整流电路,接电阻性负载,要求电路输出的直流平均 电压Ud从20~100V连续可调,负载平均电流均能达到20A,考虑最小控制 角为30度。试计算SCR导通角的变化范围,要求的电源容量及功率因 数,并选择SCR。提示:αmin =30,αmax =129º;S=119*42.8VA; cosφ(αmax)=0.36。 解: 1)由 ,在最小控制角α=30时,Ud=20V,可得U2=119V 由此可解出100V时的触发角α=128.8。导通角为(180-α)。提示给的 是触发角,非导通角。 2) 得: λ(α=128.8)=0.36 分析知,α在 (0,180) 区间,S单调递增,

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王兆安《电力电子技术》复习要点第一章绪论1、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

2、电力变换的种类3、晶闸管半控型器件主要采用相位控制方式,称为相控方式;全控型器件主要采用脉宽调制方式,称为斩控方式。

4、1957年第一个晶闸管的问世标志着电力电子技术的诞生。

第二章电力电子器件1、电力电子器件与信息电子器件相比具有的的特征:(1)电力电子器件可处理的电功率大;(2)电力电子器件工作在开关状态;(3)电力电子器件需信息电子电路来控制;(4)电力电子器件需安装散热器。

2、在实际中,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成一个系统。

3、按照能够被控制电路信号所控制的程度分为:半控型器件;全控型器件;不可控器件。

4、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,电力电子器件分为:电流驱动型;电压驱动型。

GTO、GTR为电流驱动型,IGBT、MOSFET为电压驱动型。

5、驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的波形,电力电子器件分为:脉冲触发型;电平控制型。

6、晶闸管导通的条件:晶闸管阳极承受正向电压,且门极有触发电流。

7、晶闸管由导通变为关断的条件:去掉阳极正向电压或者施加反压,或者使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。

8、晶闸管只可以控制开通不能控制关断,因此被称为半控型器件。

电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断,因而属于全控型器件。

8、维持电流是指使晶闸管维持导通所必需的最小电流9、擎住电流是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。

10、晶闸管的四怕:高压、过流、电压冲击du/dt、电流冲击di/dt。

第三章整流电路1、整流电路的分类:(1)按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。

(2)按电路结构可分为桥式电路和零式电路。

(3)按交流输入相数分为单相电路和多相电路。

(4)按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,分为单拍电路和双拍电路。

《电力电子技术》复习资料

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《电力电子技术》复习资料一、填空题1.晶闸管有三个电极:阳极、阴极和门极。

2.晶闸管导通的条件是:在阳极和阴极之间加足够的正向电压的同时,门极加适当的正向电压。

3.反电势负载的特点是只有整流电路输出电压大于负载反电势时才有电流产生。

4.晶闸管关断可以采取减少阳极电流使之不能维持正反馈,断开阳极电源或者在阳极和阴极之间加反向电压的方法。

5.三相全控桥式整流电路在任何时刻必须有两个晶闸管同时导通,一个在共阴极组,一个在共阳极组。

6.不可控两端器件,它具有整流作用,而无可控功能。

7.同一套晶闸管电路,既可作整流,又能作逆变,常称这一装置为变流器。

8.当0<α<90°时。

变流器工作在整流状态,当α=90°时工作在中间状态,当90°<α<180°时,若同时存在一个适当的外接直流电源,变流器工作于逆变状态。

9.在逆变电路中,由于电路的电阻很小,应当尽量避免两个电源反极性相连。

10.规定逆变角β以控制角α=∏时作为计量的起始点,此时的β等于β=0。

11.逆变电路可以分为有源逆变和无源逆变两大类。

12.三相可控整流电路的基本形式是三相半波可控整流电路。

13.绝缘栅双极晶体管具有开关速度快、输入阻抗高、通态电压低、耐压高、电容量大等优点。

14.晶闸管逆变器是一种把固定的直流电压变成固定或可调的交流电压的装置。

15.功率场效应晶体管的最大功耗,随管壳温度的增高而下降。

16.肖特基二极管适用于电压不高,要求快速、高效的电路中。

17.功率场效应晶体管的特点是:栅极的静态内阻高,驱动功率小,撤除栅极信号后能自动关断,同时不存在二次击穿,安全工作区范围宽。

18. 绝缘栅双极晶体管的本质是一个____场效应晶体管__________ 。

19、肖特基二极管的_____开关时间______短,故开关损耗远小于普通二极管。

21. 肖特基二极管正向压降小,开启电压__低_____ ,正向导通损耗小。

《电力电子技术 》复习资料

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一卷一、选择题1.单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用是( D )。

A、增加晶闸管导电能力;B、抑制温漂;C、增加输出稳定性;D、防止失控现象产生。

2.三相桥式PWM逆变电路中的六个光耦需要隔离电源的个数为( C )A.6个 B. 3个 C.4个D.1个3.三相桥式可控整流电路带阻感负载时角α的移相范围是( B )A.0-120° B.0-90° C.0-180° D.0-150°4.对于IGBT为功率器件的两电平电压型三相逆变电路,当控制其各相对直流电源中点电压波形为方波时,其换流方式为( A )A.纵向换流 B.横向换流 C.强迫换流 D.电网换流5.基本DC-DC斩波电路中,功率开关器件与输入直流电源共地的是( B )A.BUCK斩波电路 B.Cuk斩波电路 C.升降压斩波电路 D.Zeta斩波电路6.单相交流调压电路,阻感负载参数为R=0.5Ω,L=2mH,其α移相范围为( D )A.0-180° B.27.62°-180° C.30°-180° D.51.49°-180°7.PN结正向电流较小时表现为较高的欧姆电阻,正向电流较大时,由于载流子浓度骤升表现为很小的非线性电阻,PN结的这种特性称为( C )A.齐纳击穿 B.雪崩击穿 C.电导调制D.电容效应8.下列器件属于电压驱动型功率器件的是( D )A.SCR B.GTO C.GTR D.IGBT9.同步整流电路中通常利用具有低导通电阻性质的( B )来替代高频整流二极管。

A.IGBT B.MOSFET C.肖特基二极管D.快恢复二极管10.在PWM逆变电路的正弦波调制信号为鞍形波的目的在于( B )。

A、消除谐波分量;B、提高直流电压利用率;C、减少开关次数;D、削弱直流分量。

二、填空题1.请在空格内写出下面元件的字母简称:晶闸管SCR;绝缘栅双极晶体管IGBT ;智能功率模块 IPM ;功率因数校正 PFC 。

电力电子技术复习提纲

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电力电子技术复习题第一章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(4)交流变交流AC-AC: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.电力电子技术的诞生1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管,1904年出现电子管,1947年美国著名贝尔实验室发明了晶体管。

5 电子技术分为信息电子技术与电力电子技术。

信息电子技术主要用于信息处理,电力电子技术主要用于电力变换。

第2章电力电子器件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_控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,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承受正向电压导通,承受反相电压截止。

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、晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止。

8、GTO的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

10、电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。

11、IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而略有下降,开关速度小于电力MOSFET 。

12、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。

13、属于不可控器件的是电力二极管,属于半控型器件的是晶闸管,属于全控型器件的是 GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET,属于双极型器件的有电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR,属于复合型电力电子器件得有 IGBT ;在可控的器件中,容量最大的是晶闸管,工作频率最高的是电力MOSFET,14、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求?答:(1)触发信号应有足够的功率;(2)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通;(3)触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。

电力电子技术复习资料整理版.doc

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第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在开关状态。

红在通常情况下,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。

苑电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路屮存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。

L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。

匸电力二极管的工作特性可概扌舌为承受止向电压导通,承受反和电压截止。

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。

匕晶闸管的基木工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止O匹对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH o 匹晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,IJDSM大于_Uboo11 •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。

2GT0的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

生M0SFET的漏极伏安特性11«的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性11«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。

込电力M0SFET的通态电阻具有正温度系数。

15^TGBT的开启电压UGE (th)随温度升高而略冇下降,开关速度小于电力MOSFET o匹按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端Z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。

12JGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有止温度系数。

18•在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(TGBT)中,属于不町控器件的是电力二极管,属于半控型器件的是晶闸管,属于全控型器件的是_ GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT ;屈于单极型电力电子器件的冇电力MOSFET ,屈于双极型器件的冇电力二极管、晶闸管、GTO、GTR ,属于复合型电力电子器件得有【GBT ;在可控的器件屮,容量最大的是晶闸管,工作频率最高的是电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT ,屈于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR 。

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1-2晶闸管的导通条件、关断条件分别是什么?答:要使晶闸管从阻断态转为导通态,必须同时满足以下条件:1.阳极与阴极之间加正向电压,UAK >0。

2.门极与阴极之间加正向电压, UGK>0。

要使晶闸管从导通态转为阻断状态,需满足以下条件之一:1.使阳极电流接近0,IA =0。

2.在阳极与阴极之间加反向电压,UAK<0。

1-3目前常用的全控型电力电子器件有哪些?答:门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管1-4有一功率二极管,其通态平均电流为100A,问最大允许通过的电流有效值是多少?该有效值与电流波形是否有关系?答:电流的有效值I=1.57ITa=1.57*100=157A.与波形没有关系。

1-5试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处.答:IGBT比电力MOSFET在背面多一个P型层,IGBT开关速度小,开关损耗少具有耐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。

电力MOSFET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,工作频率高,不存在二次击穿问题。

2-1单相桥式全控整流电路,U=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α=30︒时要求:①作出u d、i d的波形和电路图;②求整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。

②整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2分别为Ud=0.9 U2 cosα=0.9×100×cos30°=77.97(A)Id=U d/R=77.97/2=38.99(A)I2=I d=38.99 (A)③晶闸管承受的最大反向电压为:U2=100=141.4(V)流过每个晶闸管的电流的有效值为:IVT=I d∕=27.57(A)故晶闸管的额定电压为:UN=(2~3)×141.4=283~424(V)晶闸管的额定电流为:IN=(1.5~2)×27.57∕1.57=26~35(A)晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

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电力电子技术第五版复习资料第1章绪论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(4)交流变交流AC—AC: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.第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路: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。

2 电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小本身损耗。

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。

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1) 电流驱动型 2) 电压驱动型
通过从控制端注入或抽出电流,来实现开通、 关断控制。GTR、GTO
仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电 压信号,就可实现导通或者关断的控制, IGBT,MOSFET。
3、按器件内部参与导电的载流子情况
1) 单极型器件 2) 双极型器件 3) 复合型器件
由一种载流子参与导电的器件,如MOSFET 由电子和空穴两种载流子参与导电,如:GTR 由单极型器件和双极型器件集成混合成,IGBT
尾部
时间
时间
O
¾ 关断过程(与晶闸管不同) ①储存时间ts: 抽取饱和导通时储
存的大量载流子,退出饱和。
②下降时间tf: 双晶体管已退至放
大区,阳极电流逐渐减小。
③尾部时间tt: 残存载流子复合。
t
iA
IA 90% IA
td tr
储存 时间
ts tf
tt
10% IA
0t t
t
0
1
2
t t tt
3
4
5
电压和电 流决定的。
4
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第1章 绪论
1.1 什么是电力电子技术
一、电力电子技术的定义
信息电子技术
用于信息处理; 器件一般工作于放大状态,也可开关状态。
电力电子技术
主要用于电力(电能)变换; 器件处于开关状态。
• 电力电子技术: 使用电力电子器件 对电能进行变换 和控制的技术。即应用于电力领域的电子技术。
5
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第2章 电力电子器件
2.1 电力电子器件概述
电力电子器件的特征 ① 所能处理电功率的大小是其最重要的参数。 ② 电力电子器件一般都工作在“开关”状态。减小损耗。 ③ 由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路。 ④ 器件封装讲究散热设计,且工作时一般要装散热器。
2.4 典型全控型器件
2.4.1 门极可关断晶闸管(GTO)
1. GTO的结构与工作原理
¾ 结构: ①与普通晶闸管类似。 ②与普通晶闸管的不同点:多元功率集成器件。
z 工作原理:仍用双晶体管模型分析。
可用门极关断GTO的原因? 在于以下几个特点:
① ②
设极导计关通的断时。αα21较+α大2更。接使近晶1体(≈1管.0V5)2,控接制近灵临敏界,饱易和于,G有TO利关于断门。
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1.4.3 电力场效应晶体管(Power MosFET)
电力MOSFET的特点: 用栅极电压来控制漏极电流
优点:① 驱动电路简单,驱动功率小。② 开关速度 快,工作 频率高。③ 热稳定性优于GTR。 缺点:电流容量小,耐压低。10kW以下。
t
z开通时间tgt: tgt=td+tr
I RM
2) 关断过程 ①反向阻断恢复时间trr。因J1, J3 O
附近积累有大量载流子, 要抽出。正向 IG 电流降为零到反向恢复电流减至近于零。
反向恢复 电流峰值
t
②正向阻断恢复时间tgr。因J2两侧
载流子靠自然复合!
• 在tgr内, 如重加正电压, 重新导通。 • 实用中: 应对晶闸管施加足够长时间
关断: 栅射极间施加反压或不加信号时,MOSFET内的沟道消 失,晶体管的基极电流被切断,IGBT关断。
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2.4.3 电力场效应晶体管
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二、动态特性
开通过程
①开通延迟时间td(on): (输入电容Cin)
从up前沿时刻到uGS=UT, 并出现 iD。
6
1
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2.2.3 电力二极管的主要参数
1. 正向平均电流IF(AV) —电流定额
在指定管壳温度和散热条件下, 允许流过的“最大工频正弦
半波”电流的平均值。 ¾使用时:1)按“有效值相等”的原则来选取电流定额。
即:1.57IF(AV)=I(实际波形电流的有效值)
y 无反压阻断能力; 通态电阻正温度系数。
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2.4.4 绝缘栅双极晶体管(IGBT)
绝缘栅双极晶体管(IGBT或IGT)——GTR和MosFet复合。 特点:驱动功率小,开关速度快;较低的导通压降。
1) IGBT的结构
• N沟道IGBT(N-IGBT)
通态平均电流IT(AV) ——额定电流 • 在环境温度为40°C和规定冷却状态下,稳
定结温不超过额定结温时,晶闸管所允许 流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 • 使用时: 按有效值相等原则选晶闸管。留 1.5~2倍裕量。
1.57IF(AV)=I
(应等于流过管 子的实际波形电 流的有效值).
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2. 动态特性
iA
阳极电流快速上
1) 开通过程
100% 90%
①延迟时间td: 门极电流阶跃时刻
开始,到阳极电流上升到稳态值10%。
(延迟原因?)。
10%
②上升时间tr: 阳极电流从10%上升
到稳态值的90%.
0 td
u AK
tr
升(正反馈已形 成,α1+α2>1)
内部正反馈形成 过,(α1+α2)Æ1
(总结)晶闸管的 “开通” 和“关断”条件
z 开通条件: ①在晶闸管“阳极-阴极”间加正向电压。 ②在晶闸管“门极-阴极”间加上正向(触发)电压或电流。
z 维持导通的条件:是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导 通的最小电流,即维持电流。
z 关断条件:使通过晶闸管的阳极电流降到维持电流以下。 办法:可通过使阳极电压减到0,或阳极电压反向。
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2.3.3晶闸管的主要参数
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1. 电压定额
1) 断态重复峰值电压UDRM 2) 反向重复峰值电压URRM 额定电压: 通常取UDRM和URRM中较小的
值作为该器件的额定电压。选用时,留裕 量(取为晶闸管实际承受峰压的2~3倍)。
2. 电流定额
IH
IG2 IG1
IG=0
O
U DRM U bo + UA
U DSM
反向特性
• 反向伏安特性类似二极管反向特性。
反向阻断,极小反相漏电流流过。
• 当反向电压超过反向击穿电压后,
- IA
反向击穿。
图2-9 晶闸管的伏安特性 IG2 >IG1 >IG 9
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2.3.2 晶闸管的基本特性
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1. 静态特性(伏安特性) 正向特性
URSM U RR
-U
M
A
雪崩 击穿
• 导通后的特性类似二极管特性。
+ IA 正向 导通
正向转 折电压
Ubo
• 增大IG门极电流,bo降低。导通期 间,如果门极电流为零,且阳极电
流 降 至 IH 以 下 , 再 回 到 正 向 阻 断 状 态。IH称为维持电流。
尖峰电压
trr URRMtgr
图2-10 晶闸管的开通和关断过程波形
¾关断时间tq : tq=trr+tgr
的反压,充分恢复正向阻断能力。
约几百微秒。
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2.3 半控型器件——晶闸管
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2.3.1 晶闸管的工作原理
门极G无驱动信号时:阻断,仅流过很小漏电流。 门极G加驱动信号时: 工作原理用双晶体管模型解释。
电感作用,组织电流下降)。
零偏->正偏的开通过程
1) 正向压降先出现一个过冲UFP; 过一段时间才趋于某个稳态值 (如2V)。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tfr。
2) 产生正向过电压的原因
• 电导调制效应起作用需一定时间储存大量少子,达到稳态导通前,
管压降较大。
• 正向电流的上升会因器件自身电感而产生较大压降。
②电压上升时间trv:(密勒平台期)—栅漏电容充电,uDS上升,uGS=uGSP。
③电流下降时间tfi——uGS从UGSP继续下降起,iD减小,到uGS<UT时 沟道消失,
iD下降到零为止。
关断时间:toff= td(off) + trv + tfi
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2. IGBT的基本特性
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图2-15 GTO的开通和关断过程电流波形
3、GTO的主要参数
1) 开通时间ton ton = td + tr
2) 关断时间toff toff = ts + t f
t 3) 最大可关断阳极电流IATO
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3.电力MOSFET的主要参数
前已述及:跨导Gfs、ton、 toff ① 阀值电压UT: 使漏极流过一个特定量的电流所需的最小栅源
2) 全控型器件
通过控制信号既可控制其开通又可 控制其关断。又称自关断器件。
• 电力场效应晶体管(MOSFET). • 绝缘栅双极晶体管(IGBT). • 其他:GTO, GTR 等.
3) 不可控器件
不能用控制信号来控制其通断,不 需要驱动电路
• 电力二极管。
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