电力电子器件驱动电路和电力电子器件器件的保护
电力电子器件概述
5. 反向恢复时间trr 6. 浪涌电流IFSM
1.2.4 主要类型
1. 普通二极管——又称整流二极管 1KHZ以下 数千安和数千伏以上
2. 快恢复二极管 5μs以下 3. 肖特二极管
1.3 半控型器件——晶闸管(SCR)
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
Id
1
2
3
Im
sin td
t
3
4
Im
0.24Im
I
1
2
Im
sin t
2
d
t
0.46Im
3
Kf
I Id
0.46 0.24
1.92
IT ( AV )
100 2
50
Id
1.57 50 1.92
41 A
Im
Id 0.24
41 0.24
171
A
⑵ 维持电流IH 使晶闸管维持通态所必需的最小主电流。 ⑶ 擎住电流IL ⑷ 浪涌电流ITSM
4. 光控晶闸管LTT
⑴又称光触发晶闸 管，是利用一定 波长的光照信号 触发导通的晶闸 管。
⑵光触发保证了主 电路与控制电路 之间的绝缘，且 可避免电磁干扰 的影响。
⑶在高压大功率的 场合占有重要地位。
1.4 典型全控型器件
门极可关断晶闸管——在晶闸管问世后不久出现。 20世纪80年代以来，电力电子技术进入了一个崭新时代。
不可控器件：电力二极管
半控型器件：晶闸管及其派生器件 全控型器件：功率场效应管、绝缘栅双极性晶体管、
门极可关断晶闸管
⑵ 按照控制信号性质可分为： 电流控制型 电压控制型：控制功率小
电力电子器件的保护及串并联使用
3
1. 过电压的产生及过电压保护
过电压保护措施
图1 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
单，工作频率高。
电流驱动型：双极型器件中除SITH外
特点：具有电导调制效应，因而通态压降低，导通 损耗小，但工作频率较低，所需驱动功率大 , 驱动 电路较复杂。
第五讲 电力电子器件保护
16
本章小结
当前的格局:
IGBT 为 主 体 ， 第 四 代 产 品 ， 制 造 水 平 2.5kV /
1.8kA，兆瓦以下首选。仍在不断发展，与IGCT等 新器件激烈竞争，试图在兆瓦以上取代GTO。 GTO：兆瓦以上首选，制造水平6kV / 6kA。 光控晶闸管：功率更大场合，8kV / 3.5kA，装置 最高达300MVA，容量最大。 电力 MOSFET ：长足进步，中小功率领域特别是
操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 雷击过电压：由雷击引起
内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关 过程
换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管 在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线路电感在 器件两端感应出过电压。 关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低 而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
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。
电力电子技术教学大纲
《电力电子技术》课程教学大纲Technology of Power Electronic课程负责人：高艳玲执笔人: 高艳玲编写日期：2012年2月一、课程基本信息1．课程编号：L081112．学分：3.5学分3．学时：56（理论44，实验12）4．适用专业：电气工程及其自动化专业、自动化专业二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程属电气工程及其自动化、自动化等相关专业必修的专业基础课程，是一门理论分析与实践性很强的课程。
在培养计划中列为必修课程。
本课程的教学任务是使学生掌握电力电子器件结构、原理及其特性，掌握典型线路的工作原理分析和波形分析的方法，掌握基本实验的调试方法等内容。
本课程的教学目标是使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本概念、基本实验技能，了解该领域出现的新理论、新技术、新方法、新设备，毕业后为从事本专业范围内的科研和电力相关工作奠定基础。
三、课程教学内容与基本要求（一）绪论（2课时）主要内容：电力电子技术的发展史、电力电子技术的分类；本课程的教与学的方法，即学习本课程的方法与技巧。
1. 基本要求（1）掌握电力电子技术的概念，电力电子技术在电力领域的作用。
（2）理解电力电子器件、电力电子电路、控制技术之间的关系。
（3）理解电力电子技术的发展史及发展趋势。
（4）了解本课程的教学方法，掌握学习本课程的方法。
2. 学时分配课堂教学2学时，其中，电力电子技术的基本概念、电力变换电路的种类、电力电子技术的发展史、电力电子技术的应用（100分钟）；对电力电子技术的基本要求（10分钟）；电力电子技术的教学方法（10分钟）。
（二）电力电子器件（6课时）主要内容：电力电子器件概述；不可控器件、半控器件、典型全控器件的构造与原理、特性、主要参数；1. 基本要求（1）掌握晶闸管的构造、开通关断的原理、参数的定义方法及计算方法。
（2）掌握三GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT、及其它新型电力电子器件的多元集成结构、符号、特性。
电力电子技术第三章 全控型器件的驱动
第一节 全控型电力电子器件的驱动
2.专用集成驱动电路芯片 1)驱动电路与IGBT栅射极接线长度应小于1m，并使用双绕线，以提 高抗干扰能力。
图3-9 电力MOSFET的一种驱动电路
第一节 全控型电力电子器件的驱动
3z10.tif
第一节 全控型电力电子器件的驱动
2)如果发现IGBT集电极上产生较大的电压脉冲，应增加栅极串接电 阻RG的阻值。 3)图3-10中外接两个电容为47μF，是用来吸收电源接线阻抗变化引 起的电源电压波动。
图3-6 抗饱和电路
第一节 全控型电力电子器件的驱动
图中VD1、VD2为抗饱和二极管，VD3为反向基极电流提供回路。在 轻载情况下，GTR饱和深度加剧使UCE减小，A点电位高于集电极电 位，二极管VD2导通，使流过二极管VD1的基极电流IB减小，从而减 小了GTR的饱和深度。抗饱和基极驱动电路使GTR在不同的集电极 电流情况下，集电结处于零偏或轻微正向偏置的准饱和状态，以缩 短存储时间。在不同负载情况下以及在应用离散性较大的GTR时， 存储时间趋向一致。应当注意的是，VD2为钳位二极管，它必须是 快速恢复二极管，该二极管的耐压也必须和GTR的耐压相当。因电 路工作于准饱和状态，其正向压降增加，也增大了导通损耗。
图3-2 门极控制电路 结构示意图
第一节 全控型电力电子器件的驱动
(1)开通控制 开通控制要求门极电流脉冲的前沿陡、幅度高、宽 度大及后沿缓。
图3-3 推荐的GTO门极控制 信号波形
第一节 全控型电力电子器件的驱动
(2)关断控制 GTO的关断控制是靠门极驱动电路从门极抽出P2基区 的存储电荷，门极负电压越大，关断的越快。 (3)GTO的门极驱动电路 GTO的门极控制电路包括开通电路、关断 电路和反偏电路。 间接驱动是驱动电路通过脉冲变压器与GTO门极相连，其优点是： GTO主电路与门极控制电路之间由脉冲变压器或光耦合器件实现电 气隔离，控制系统较为安全；脉冲变压器有变换阻抗的作用，可使 驱动电路的脉冲功率放大器件电流大幅度减小。缺点是：输出变压 器的漏感使输出电流脉冲前沿陡度受到限制，输出变压器的寄生电 感和电容易产生寄生振荡，影响GTO的正确开通和关断。此外，隔 离器件本身的响应速度将影响驱动信号的快速
电气工程概论第三章-电力电子
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
图3-2示出了各种功率半导体器件的工作范围
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
二、大功率二极管
大功率二极管属不可控器件，在不可控整流、电感性负载回路 的续流等场合均得到广泛使用。
（一）大功率二极管的结构 大功率二极管的内部结构是一个具有P型、N型半导体、一个PN 结和阳极A、阴极K的两层两端半导体器件，其符号表示如图33(a)所示。 从外部构成看，也分成管芯和散热器两部分。一般情况下， 200A以下的管芯采用螺旋式(图3-3(b) )，200A以上则采用平板 式(图3-3(c) )。
1. 电压参数
（1）断态重复峰值电压UDRM 取断态不重复峰值电压UDSM的90％定义为断态重复峰值电压UDRM， “重复”表示这个电压可以以每秒50次，每次持续时间不大于 10ms的重复方式施加于元件上。
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
（2）反向重复峰值电压URRM
取反向不重复峰值电压URSM的90％为定义为反向重复峰值电压 URRM，这个电压允许重复施加。
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
三、晶闸管(SCR)
晶闸管是硅晶体闸流管的简称，其价格低廉、工作可靠，尽管 开关频率较低，但在大功率、低频的电力电子装置中仍占主导 地位。 （一）晶闸管的结构 晶闸管是大功率的半导体器件，从总体结构上看，可区分为管 芯及散热器两大部分，分别如图3-7及图3-8所示。
晶闸管常应用于低频的相控电力电子电路，有时也在高频电力电子电路中 得到应用，如逆变器等。在高频电路应用时，需要严格地考虑晶闸管的开 关特性，即开通特性和关断特性。
（1）开通特性 晶闸管由截止转为导通的过程为开通过程。图3-11给出了
电力系统中常用电力电子器件
全控型器件（IGBT,MOSFET)
——通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又 称自关断器件。
不可控器件(Power Diode)
——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动 电路。
6
电力电子器件的分类
按照驱动电路信号的性质，分为两类：
电流驱动型
——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者 关断的控 制。
式中 1 和 2 分别是晶体管 V1 和 V2 的 共基极电流增益； ICBO1 和 ICBO2 分别 是 V1 和 V2 的共基极漏电流。由以上 式可得 ：
IA
2 I G I CBO1 I CBO2
1 ( 1 2 )
图1-7 晶闸管的双晶体管模型及其工作原理 a) 双晶体管模型 b) 工作原理
有效值相等：工作中实际波形的电流与正向平均电 流所造成的发热效应相等。
15
电力二极管的主要参数
2）正向压降UF
在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向 压降。
3） 反向重复峰值电压URRM
对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。 使用时，应当留有两倍的裕量（按照电路中电力二极管可能 承受的反向最高峰值电压的两倍来选定）。
12
电力二极管的基本特性
2) 动态特性
——二极管的电压-电流特性随时间变 化的 ——结电容的存在
F
diF dt td tF t0
trr t1
UF
tf t2 UR t
diR dt IRP U a) RP iF
延迟时间：td= t1- t0,
电流下降时间：tf= t2- t1 反向恢复时间：trr= td+ tf
电压驱动型
电力电子器件工作原理及在电力变压器中的应用
电力电子器件工作原理及在电力变压器中的应用电力电子器件是以半导体材料为基础的电子器件，用于控制和转换电能。
它们在电力系统中起到了至关重要的作用，其中在电力变压器中的应用更为广泛。
本文将从电力电子器件工作原理和在电力变压器中的应用两方面进行探讨。
一、电力电子器件的工作原理电力电子器件的工作原理涉及多个专业领域，如电路理论、能量转换理论等。
1. 二极管二极管是最基础的电力电子器件之一，由P型和N型半导体材料构成。
其工作原理利用PN结特性，当正向偏置时，电流可以通过二极管；当反向偏置时，二极管处于截止状态，电流无法通过。
2. 可控硅可控硅是一种常见的电力电子器件，具有控制性。
在正向偏置时，只有施加足够的触发电压，可控硅才能导通。
一旦导通，当电流超过可控硅的保持电流时，它将一直导通，直到电流降低至可控硅的关断电流。
3. 器件保护和驱动电路在电力电子器件的实际应用中，为了确保其正常工作并提高其性能，通常还需要配备保护和驱动电路。
保护电路可用于监测电流、电压等参数，并通过合适的控制信号来保证器件不会过载或受损。
驱动电路则负责提供合适的触发信号，使器件能够按需工作。
二、电力电子器件在电力变压器中的应用电力变压器是电力系统中必不可少的设备，其工作原理是通过电磁感应将输入电压转换为所需的输出电压。
1. 可控硅在电力变压器中的应用可控硅在电力变压器中可用作变压器的控制部分。
通过控制可控硅的导通和关断，可以控制变压器的输出电压和电流。
这种方法常用于变压器的调压和调流。
2. 功率开关在电力变压器中的应用功率开关是一种高频开关器件，可以实现快速开关。
在电力变压器中，功率开关常用于调整变压器的输出功率。
通过调整开关频率和占空比，可以实现输出电压和电流的精确控制。
3. 变频器在电力变压器中的应用变频器是一种能将输入电源频率转换为不同输出频率的电力电子设备。
在电力变压器中，变频器可以用来改变交流电源的频率，以适应不同需求。
这在一些特殊应用中非常重要，比如交流电动机的调速。
电力电子技术基础—驱动
晶闸管的触发电路 ——单结晶体管组成的简易触发电路
• C的充电时间常数 1 ReC ，决定脉冲电压uG的产
生时刻
• 放电时间常数 2 (Rb1 R2 )C ，决定脉冲宽度
• Re的取值范围
U UP IP
Re
U
UV IV
• 振荡频率
f 1
1
T
1
ReCLn(1 )
晶闸管的触发电路
——同步信号为锯齿波的触发电路
6
电力电子器件的驱动和保护
——驱动保护电路概述
➢ 驱动电路——主电路与控制电路之间的接口
➢ 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，对装置的运行效 率、可靠性和安全性都有重要的意义
➢ 对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在 驱动电路中，或通过驱动电路实现
➢ 驱动电路的基本任务： ➢ 将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求， 转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间， 可以使其开通或关断的信号 ➢ 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
South China University of Technology
Fundamentals of Power Electronics Technology
电力电子技术基础
第二部分 电力电子器件
第四章 电力电子器件的驱动和保护
South China University of Technology
电力电子器件的驱动和保护 ——驱动保护电路概述
➢ 驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的 电气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离
➢ 光隔离一般采用光耦合器 ➢ 磁隔离的元件通常是脉冲变压器
《电力电子技术》第五版 第9章 电力电子器件应用的共性问题
专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成电 专为驱动电力 而设计的混合集成电 路有三菱公司的M57918L,其输入信号电流幅值 , 路有三菱公司的 为16mA,输出最大脉冲电流为 ,输出最大脉冲电流为+2A和-3A,输出 和 , 驱动电压+15V和-10V. 和 驱动电压 .
二,驱动电路的基本任务
◆按控制目标的要求给器件施加开通或关断的 按控制目标的要求给器件施加开通或关断的 开通 信号. 信号. 对半控型器件只需提供开通控制信号 开通控制信号; ◆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 既要提供开通控制信号, 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. 关断控制信号. ■驱动电路还要提供控制电路与主电路之间 电气隔离环节 一般采用光隔离 磁隔离. 环节, 光隔离或 的电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离.
开通控制与普通晶闸管 O 相似, 相似,但对触发脉冲前沿 的幅值和陡度要求高, 的幅值和陡度要求高,且 i 一般需在整个导通期间施 O 加正门极电流, 加正门极电流,使GTO关 关 断需施加负门极电流, 断需施加负门极电流,对 其幅值和陡度的要求更高. 其幅值和陡度的要求更高.
G
幅值需达阳极电流 左右, 的1/3左右,陡度需 左右 达50A/s,强负脉 , 冲宽度约30s,负 冲宽度约 , 脉冲总宽约100 脉冲总宽约 s
构成的脉冲放大环 ◆由V1,V2构成的脉冲放大环 和脉冲变压器TM和附属电路 节和脉冲变压器 和附属电路 脉冲输出环节两部分组成 构成的脉冲输出环节两部分组成. 构成的脉冲输出环节两部分组成. 导通时, ◆当V1,V2导通时,通过脉冲 变压器向晶闸管的门极和阴极之 间输出触发脉冲. 间输出触发脉冲. 是为了V ◆VD1和R3是为了 1,V2由导通 变为截止时脉冲变压器TM释放 变为截止时脉冲变压器 释放 其储存的能量而设的. 其储存的能量而设的.
电力电子技术整理(考试必过)
期内的脉冲数减少， PWM 脉冲不对称的影响就变大，有时信号波的微小变化还会产生 PWM 脉冲的跳动。这就使得输出 PWM 波和正弦波的差异变大。对于三相 PWM 型逆变 电路来说，三相输出的对称性也变差。③同步调制：载波比 N 等于常数，并在变频时使载 波和信号波保持同步的方式。④同步调制的特点：在同步调制方式中，信号波频率变化时 载波比 N 不变，信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。当逆变 电路输出频率很低时，同步调制时的载波频率 fc 也很低。fc 过低时由调制带来的谐波不 易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。 当逆变电路输出频率很高 时，同步调制时的载波频率 fc 会过高，使开关器件难以承受。此外，同步调制方式比异步 调制方式复杂一些。 ⑤分段同步调制：分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若 干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用不同的载波比。其优点主要是：在高频段采 用较低的载波比，使载波频率不致过高，可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采 用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。 25.如何提高 PWM 逆变电路的直流电压利用率？ 答：采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号，可以有效地提高直流电压的利用率。 对于三相 PWM 逆变电路，还可以采用线电压控制方式，即在相电压调制信号中叠加 3 的 倍数次谐波及直流分量等，同样可以有效地提高直流电压利用率。 26 什么是电流跟踪型 PWM 变流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？ 答：电流跟踪型 PWM 变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对 载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二 者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。 采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点： ①硬件电路简单； ②属于实时控制方式，电流响应快； 。 ③不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量；⑤采用闭环控制 ④与计算法和调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多； 27.什么是 PWM 整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？ 答： ①PWM 整流电路就是采用 PWM 控制的整流电路， 通过对 PWM 整流电路的适当控制， 可以使其输入电流十分接近正弦波且和输入电压同相位，功率因数接近 1。②相控整流电 路是对晶闸管的开通起始角进行控制，属于相控方式。其交流输入电流中含有较大的谐波 分量， 且交流输入电流相位滞后于电压， 总的功率因数低。 ③PWM 整流电路采用 SPWM 控制技术，为斩控方式。其基本工作方式为整流，此时输入电流可以和电压同相位，功率 因数近似为 1。 ④PWM 整流电路可以实现能量正反两个方向的流动，即既可以运行在整 流状态，从交流侧向直流侧输送能量；也可以运行在逆变状态，从直流侧向交流侧输送能 量。而且，这两种方式都可以在单位功率因数下运行。 ⑤此外，还可以使交流电流超前 电压 90°，交流电源送出无功功率，成为静止无功功率发生器。或使电流比电压超前或滞 后任一角度..。 28.滞环比较方式的电流跟踪 PWM 逆变电路中，滞环宽度对逆变电路性能有何影响？ 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，开关损耗增大。 29.软开关电路的实质是什么？为什么要使用软开关技术？ 答：软开关的实质是消除开关管两端电压和电流的交叠区，或使得交叠区尽量小。 使用软开关技术的目的是：降低开关损耗，提高开关频率从而提高功率密度。 30.电力电子器件的串联使用和并联使用 晶闸管的串联 ◆当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号器件相串联。
1.5 电力电子器件的驱动、保护及其串联和并联使用
√ V2关断而V3开通时输出负脉冲；V3关
断后R3和R4提供门极负偏压。
典型的直接耦合式GTO驱动电路
1.5.1.3 典型全控型器件的驱动电路
i b
◆ GTR ☞ 开通的基极驱动电流应使其处于准饱和导通状态，使
O
t 之不进入放大区和深饱和区。
☞ 关断时，施加一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一定幅值（6V
理想的GTR基极驱动电流波形
左右）的负偏压。 ☞ GTR的一种驱动电路
+15V A V1 R2 R3 C1 V4 VD1 V3 V5 C2 R5 V2 V6 VD4 R4
+10V
√ 包括电气隔离和晶体管放大电路两部分。 √ VD2和VD3构成贝克箝位电路，是一种抗饱和电路，可 使GTR导通时处于临界饱和状态；
1.5 电力电子器件的驱动、保护及其串联和并联使用
1.5.1.1 电力电子器件驱动电路概述 1.5.1.2 晶闸管的触发电路 1.5.1.3 典型全控型器件的驱动电路 1.5.2.1 过电压的产生
1.5.2.2 过电压保护
1.5.2.3 过电流保护 1.5.3 缓冲电路 1.5.4 电力电子器件的串联和并联使用
☞ 常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和M57959L）和富士公司的EXB系列（如
EXB840、EXB841、EXB850和EXB851）。
M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图
1.5.2.1 过电压的产生
■ 过电压分为外因过电压和内因过电压两类。
■ 外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因，包括：
☞ 开通缓冲电路：又称为di/dt抑制电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通
电力电子技术 期末考试 简答题 复习总结王兆安
1。
晶闸管静态效应：（1)当承受反向电压时,不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通.(2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。
（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。
（4)若要使其关断，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0的某一数值以下.2.电压型逆变电路的主要特点：(1)直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。
（2) 由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波,,并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时,需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
3。
产生逆变的条件:（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。
(2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值.4。
逆变失败原因，后果,防止：(1）触发脉冲丢失。
（2)电子器件发生故障.(3）交流电源发生缺相(4)换相角太小。
后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。
防止:采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等.5.晶闸管触发电路应满足下列要求: （1)应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好(3)触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相6。
异步调制和同步调制区别：Fr变化时,载波比N变化.在信号波半个周期内,PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。
同步调制特点：信号波频率Fr变化时，载波比N不变.信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。
7.多重逆变电路解决了什么问题（1)加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击8。
【2019年整理】电力电子器件5-驱动和保护
驱动电路的一般要求
改善功率开关器件静态性能。 驱动电路 应保证驱动功率开关器件完全的导通和关 断。导通时，通态压降小；关断时漏电流 小。 改善功率开关器件动态性能。 对于同样 的功率开关器件，采用不同的驱动波形将 得到不同的动静态开关特性。因此，驱动 电路的设计应该根据功率开关器件的开关 性能，考虑改善器件的开关特性和减小器 件的开关损耗。
充放电型RCD缓冲电路（图1-38），适用 于中等容量的场合 图1-40示出另两种， 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 a) RC吸收电路 b) 放电阻止型RCD 吸收电路
缓冲电路中的元件选取及其他 注意事项
Cs和Rs的取值可实验确定或参考工程手册 VDs必须选用快恢复二极管，额定电流不 小于主电路器件的1/10 尽量减小线路电感，且选用内部电感小的 吸收电容
电力MOSFET的一种驱动电路：电气隔离 和晶体管放大电路两部分 无输入信号时高速放大器A输出负电平,V3 导通输出负驱动电压 当有输入信号时 A输出正电平，V2 导通输 出正驱动电压 专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成 电路有三菱公司的M57918L，其输入信号 电流幅值为 16mA ，输出最大脉冲电流为 +2A和-3A，输出驱动电压+15V和-10V。
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 电力电子装置可视具体情况只采用其中的 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。
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理论教学教案
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注：教案首页，教案用纸由学校另行准备湖南省劳动厅编制
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(2) GTR
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
关断GTR时，施加一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一定幅值（6V左右）的负偏压。
电压驱动型器件的驱动电路
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
动电压一般10~15V，使IGBT开通的驱动电压一般15 ~ 20V。
关断时施加一
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。
在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。
(2) IGBT的驱动
多采用专用的混合集成驱动器。
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三、电力电子器件器件的保护
1 过电压的产生及过电压保护
电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压
外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因。
操作过电压：由分
闸、合闸等开关操作引起；雷击过电压：由雷击引起
内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
）换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后，反
向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。
）关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器
件两端感应出的过电压。
过电压保护措施
2 过电流保护
过电流——过载和短路两种情况
保护措施
同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性。
电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，
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