第8章电力电子装置

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电力电子技术第四版课后题答案第八章

电力电子技术第四版课后题答案第八章第8章组合变流电路1. 什么是组合变流电路？答：组合变流电路是将某几种基本的变流电路（AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC）组合起来，以实现一定新功能的变流电路。

2. 试阐明图8-1间接交流变流电路的工作原理，并说明该电路有何局限性。

答：间接交流变流电路是先将交流电整流为直流电，在将直流电逆变为交流电，图8-1所示的是不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路。

该电路中整流部分采用的是不可控整流，它和电容器之间的直流电压和直流电流极性不变，只能由电源向直流电路输送功率，而不能由直流电路向电源反馈电力，这是它的一个局限。

图中逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，导致电容电压升高。

由于该能量无法反馈回交流电源，故电容只能承担少量的反馈能量，这是它的另一个局限。

3. 试分析图8-2间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。

答：图8-2是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它是在图8-1的基础上，在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。

当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上。

其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用。

4. 试说明图8-3间接交流变流电路是如何实现负载能量回馈的。

答：图8-3为利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路，它增加了一套变流电路，使其工作于有源逆变状态。

当负载回馈能量时，中间直流电压上升，使不可控整流电路停止工作，可控变流器工作于有源逆变状态，中间直流电压极性不变，而电流反向，通过可控变流器将电能反馈回电网。

5. 何为双PWM电路？其优点是什么？答：双PWM电路中，整流电路和逆变电路都采用PWM控制，可以使电路的输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，中间直流电路的电压可调。

第8章电力拖动自动控制系统运动控制系统(第5版)阮毅

调制度M 是控制变量，式(8-9)可以当作串级调速系统中异步电动机机械特性的间接表达式。
反映了机械特性的线性段。
串级系统调速原理
降低调制度M ，按式（8-8）将提高逆变器的输入电压，在动态中首先反映的是减少电流 Id的，使电磁转矩减小，迫使电动机转速降低，实现调速。与此同时，转差率s增大，从而恢复与负载电流平衡，使串级调速系统恢复到新的稳态。
图8-1 绕线转子异步电动机转子附加电动势的原理图
有附加电动势时的转子相电流：
如图8-1所示，绕线转子异步电动机在外接附加电动势时，转子回路的相电流表达式
Ir
sEr0 Eadd Rr 2 (sX r0 )2
(8-3)
转子附加电动势的作用
1. Er 与 Eadd 同相
当 Eadd ，
M
3~
sPm
CU1
sEr0
T1 CU 2
图8-3 转子电路连接可馈出或馈入电功率的双PWM交-直-交变频器
8.2 绕线转子异步电机转子变频控制的四种基本工况
本节摘要
电机在次同步转速下作电动运行电机在超同步转速下作电动运行电机在超同步转速下作发电运行电机在次同步转速下作发电运行
Pm
(1 s)P m
(d )
T e
sPm
CU
(1 s)Pm
10
(a)
sPm
CU Te
图8-4 绕线型异步电动机在转子附加电动势时的工况及其功率流程 a)次同步速电动状态 c)超同步速发电状态 b)超同步速电动状态 d)次同步速发电状态 CU——功率变换单元
1. 电机在次同步转速下作电动运行
Ud0 Ui0 Id R 整流电压输出

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（）。

《电力电子技术》(第六七八章)习题答案

第6章 PWM 控制技术1．试说明PWM 控制的基本原理。

答：PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。

效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。

上述原理称为面积等效原理以正弦PWM 控制为例。

把正弦半波分成N 等份，就可把其看成是N 个彼此相连的脉冲列所组成的波形。

这些脉冲宽度相等，都等于π/N ，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。

如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就得到PWM 波形。

各PWM 脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。

根据面积等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。

对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。

可见，所得到的PWM 波形和期望得到的正弦波等效。

2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。

解：将各脉冲的宽度用i（i =1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得1=m5m 2d sin U t t U ⎰πωω=502cos πωt - =0.09549(rad)=0.3040(ms)2=m525m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=5252cos ππωt -=0.2500(rad)=0.7958(ms)3=m5352m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=53522cos ππωt -=0.3090(rad)=0.9836(ms)4=m5453m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=2=0.2500(rad)=0.7958(ms)5=m54m2d sin U tt Uωϖππ⎰=1=0.0955(rad)=0.3040(ms)3. 单极性和双极性PWM 调制有什么区别？三相桥式PWM 型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM 波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。

电子教案-电子技术(吕国泰)-电子技术(吕国泰)-第8章电力电子技术基础-电子课件

Tr a
1800 113 20 66.80
+ + TH1
u1
u2
–
–
D1
b
+
TH2
RL uo
D2
– –33
一、单结晶体管二、单结晶体管多谐振荡电路三、单结晶体管触发电路四、应用举例
第三节、单结晶体管触发电路
一、单结晶体管
（一）结构
N型硅片
B2 第二基极B2
发射极E P
PN 结
欧姆接触电阻
UBB
– 分压比(0.5~ 0.9)
37
第三节、单结晶体管触发电路
UE
UP(峰点电压)：
峰点电压 UP
P
单结管由截止变导通
所需发射极电压。。
IP(峰点电流)：单结管由截止变导通所需发射极电流。。
谷点电压 UV
o
Ip
负阻区
V
IV
饱和区
IE
截止区
单结晶体管伏安特性曲线 38
第三节、单结晶体管触发电路
3、晶闸管关断的条件： 1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效
应不能维持。 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极
间加反相电压。
12
第一节、电力电子器件
（三）伏安特性阳极与阴极间的电压和电流的关系。
正向平均电流
I IF
+_
维持电流
UBR URRM
IH
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0
晶闸管导通。 1、结构：是一种NPNPN五层三端器件，相
当于两个晶闸管反并联，但只有一个控制极。
19
第一节、电力电子器件

第8章电力电子器件及其应用共50页

（3）电感性负载(加续流二极管)
T
io
u> 0时：
+
+ + uT –
+
L

u io D
uo
–
R
–
–
D反向截止，不影响整流电路工作。
u < 0时： D正向导通,晶闸管承受反向电压关断,电感元件L
释放能量形成的电流经D构成回路(续流),负载电压 uo波形与电阻性负载相同(见波形图)。
21.09.2019
向峰值电压。一般取 URRM = 80% UBR 普通晶闸管 URRM为100V—3000V
(6)控制极触发电压和电流UG、IG：室温下，阳极电压为直流6V时，使晶闸管完全导
通所必须的最小控制极直流电压、电流。一般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。
(7)浪涌电流IFSM：在规定时间内，晶闸管中允许通过的最大过载电流。
目录
8.1.2 伏安特性及主要参数
1. 伏安特性 (I f(U)曲线 )
I
正向平均电流 IF
+_
电工电子技术
维持电流
UBR URRM
IH
反向转折电压
o U _+
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0
UFRM UBO U
正向转折电压
反向特性
正向特性
21.09.2019
电工基础教学部
电路特点
2. 无反向电压。 2. 晶闸管和负载上的电流相同。
21.09.2019
电工基础教学部
29
目录
电工电子技术
(2)
+
u
-
T1 D1

电力电子技术第八章吸收电路

当变压器原边开关
Ud N1 N2 N2 D1 D2
Loutput
I0
u0
断开后，则输出电
流的一半将从其中一个二极管流过。
返回
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第八章吸收电路
Ls
Rs1 D1 D2
Cs1
Loutput
N2 Ud N1 N2 Ud N1
+ + -
I0 iLs
u0
LsRs2 Cs2来自在开关闭合时，如果正电压加在变压器原边，此
则储存在Cs中的能量为：
Rs .opt Rbase
U max Ud
1 2 WC CsU d 2
Cs Cbase
0
1
2
3
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第八章吸收电路
储存在电容中的能量等到二极管再次受到
4
3 2 1 0 0
Wtot 1 2 Ls I rr 2
WR 1 2 Ls I rr 2
正向偏压而导通时得
据应用情况的不同，吸收电路既可以单独使用，也可以组合起来使用。
返回
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第八章吸收电路
8.2 二极管的吸收电路
✽附加在二极管上
的吸收电路是为了
最大限度的减小过电压。
Ud Ls iDf Df iLs Rs uDf + T
Io
Cs
✽Rs–Cs串联电路通
常跨接在二极管两
端，以保护二极管免遭过电压的冲击。
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第八章吸收电路
iDf Io
0
t Irr
di ud dt Ls
二极管的反向恢复电流假定像图中所示那样逐

电力电子技术-第6-8章习题解析

交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。交流调功电路常用于电炉的温度控制，像电炉温度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制。只要以周波数为单位进行控制就足够了。
2.单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负载时所产生的谐波有何异同？答：两种负载时所产生的谐波次数均为3、5、7…次，都随着次数增加，谐波含量减少。但阻感负载时谐波含量要比电阻负载时小一些，而且控制角相同时，随着阻抗角的增加，谐波含量减少。 3.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？答：斩控式交流调压电路带电阻负载时的输入为正弦波的交流电压，输出基波分量和输入电压同相位，位移因数为1。且输出负载电流及电压不含低次谐波，只含与开关周期T有关的高次谐波。
U1 220
组合变流电路 (3)
3.一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中 R=0.5Ω，L=2mH。试求：
①控制角α的移相范围； ②负载电流的最大有效值； ③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；
解：（1）（2）
ϕ
=
arctan
⎛ ⎜⎝
ωL R
⎞ ⎟⎠
=
arctan
2π
× 50× 2×10−3 0.5
输出星形联结方式中电动机中性点不和变频器中性点接在一起。电动机只引出三根线即可。因为三组单相交交变频电路的输出联接在一起，其电源进线就必须隔离，因此三组单相交交变频器分别用三个变压器供电。
组合变流电路 (3)
6.在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？答:改善功率因数，提高输出电压。梯形波的主要谐波成分是三次谐波，在线电压中，三次谐波相互抵消

电力电子技术课程标准

《电力电子技术》课程标准一、课程基本信息（二）专业概况1、培养目标本课程以基于工作过程的课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合维修电工职业资格标准，以变流与变频典型工作过程，以来源于企业的实际案例为载体，以理实一体化的教学实训室为工作与学习场所，对课程内容进行序化，要求学生在对电力电子器件及应用有初步认识的基础上，能组建并调试简单直流调速系统、调光灯，能对开关电源进行检查与简单故障的维修，能使用和维护变频器。

通过任务驱动教学及任务单的完成提高学生积极的行动意识和职业规划能力，培养学生的创新创业能力，为后续课程学习作前期准备，为学生顶岗就业夯实基础，同时使学生具备较强的工作方法能力和社会能力2、岗位面向电力电子技术广泛应用于各个行业。

如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。

显而易见，学好“电力电子技术”这门课程，对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。

3、专业核心能力（1）了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域。

掌握普通晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、功率场效应管和绝缘门极晶体管等电力电子器件的工作原理、主要参数、控制电路及选用测试方法。

（2）掌握常用的相控整流电路和有源逆变电路的基本原理、波形画法、主要参数计算、元件选择以及掌握晶闸管电路的过压、过流等保护方法和元件的估算。

第1页共1页（3）掌握常用触发电路工作原理、波形分析,根据要求选择恰当的触发电路和集成触发器件。

（4）掌握由电力电子器件组成的交流调压电路、逆变电路、变频电路、斩波电路等基本原理。

（5）具有一定的电力电子电路实验和调试的能力。

电力电子技术_第五版_(王兆安_著)_西安交通大学

绵阳师范学院论坛目录第1章电力电子器件 (1)第2章整流电路 (4)第3章直流斩波电路 (20)第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26)第5章逆变电路 (31)第6章PWM控制技术 (35)第7章软开关技术 (40)第8章组合变流电路 (42)第1章电力电子器件1.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。

或：uAK >0且u GK >0。

2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管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。

要使晶闸管由导通变为关断，可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零的某一数值以，即降到维持电流以，便可使导通的晶闸管关断。

3.图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、d2I、d3I与电流有效值I 1、I 2、I 3。

0π 4π a)2π0π 45ππ_4b)2π0π 22πc)图1-43晶闸管导电波形I m 2(+1) ≈0.2717I m解：a)I d1=12π ∫ I =112π ∫ ππ(I m sin ωt )d (ωt )=4ππI m sin ωtd (ωt )=422π2I mI m π2(22I d2=π ∫ 41b)π πI m sin ωtd (ωt )=34+ 12π≈0.4767I m +1) ≈0.5434I m 34I 2=1π ∫π π(I m sin ωt )d (ωt )=42I d3=12π ∫ 1π20c)3=2I m2I m d (ωt )=+12π≈0.6741I 14I m I 2π ∫ π 202I m d (ωt )=12I m4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、d2I、d3I各为1多少？这时，相应的电流最大值Im1、m2I、m3I各为多少?解：额定电流IT(AV) a)b)c)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A，由上题计算结果知I ≈m1I ≈ m2I0.4767≈329.35，Id1≈0.2717Im1≈89.48I0.674 1≈232.90,Id2≈0.5434Im2≈126.56I d3=14Im3=78.5I=2I=314,m35.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答：GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管的分析可得，α1+α2=1是器件临界导通的条件。

哈工大学电力电子习题集6.7.8

U0 =
20 1 Ui = × 220 = 127V 20 + 40 3
U 0 2 127 2 P0 = = = 3226W R 5
（3）
λ = cos ϕ1 = 1
哈尔滨工业大学远程教育
文件:
电力电子技术47.9
电力章习题（2）
第1部分：填空题 1.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为交交变频电路。 2.单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由输出电流方向决定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据输出电压与电流的方向是否相同决定的。 3.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时，单相交交变频电路的输出上限频率约为20Hz 。 4.三相交交变频电路主要有两种接线方式，即公共交流母线进线方式和输出星形联接方式，其中主要用于中等容量的交流调速系统是公共交流母线进线方式。 5.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是全控型器件；控制方式是斩控方式。
哈尔滨工业大学远程教育
文件:
电力电子技术47.10
电力电子技术
组合变流电路 (3)
第6章习题（2）
第2部分：简答题 1.画出单相交交变频电路的基本原理图并分析其基本工作原理。（略） 2.交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？答: 交交变频电路的优点是：只用一次变流，效率较高；可方便地实观四象限工作：低频输出波形接近正弦波。缺点是：接线复杂，受电网频率和变流电路脉波数的限制输出频率较低；输入功率因数较低；输入电流谐彼含量大，频谱复杂。交交变频电路主要用于500kw或 1000kw以上的大功率、低转速的交流调速电路中。 3.单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同？答：电路结构相同，但工作方式不同：单相交交变频电路是交流输出，为此两组桥在交流输出的每个周期内都要切换，且控制角要不断变化，使输出电压按照正弦规律变化。反并联可控整流电路是直流输出，稳态时控制角不变，只有在电机运行状态变化时，两组桥才进行切换。

电力电子技术第2至第8章作业答案

第2至第8章作业第2章电力电子器件1. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流〔脉冲〕。

或：U AK >0且U GK >0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么？答：维持晶闸管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。

3. 怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：要使晶闸管由导通变为关断，可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零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。

4. 图1中阴影局部为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。

πππ4π4π25π4a)b)c)图1-43图1 晶闸管导电波形7. 晶闸管的触发脉冲需要满足哪些条件？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。

第3章整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0°和60°时的负载电流I d，并画出u d与i d波形。

2．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d、i d、和i2的波形；②求整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次电流有效值I2；③考虑平安裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

3．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当a=30°时，要求：①作出u d、i d和i2的波形；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考虑平安裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

4．单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周内承受的电压波形。

第八篇软开关电路

辅助开关S1超前于主开关S开通， S开通后S1关断。
– t0~t1时段：，S1导通，VD尚处于通态，电感Lr两端电压为Uo，电流iLr线性增长， VD中的电流以同样的速率下降。t1时刻， iLr=IL，VD中电流下降到零，关断。
图8-19 升压型零电压转换PWM电路的原理图
S
O
t
S1
O
uS
– t4~t5时段：S3开通后，Lr的电
S1
流继续减小。iLr下降到零后反
O S2
t
向增大，t5时刻iLr=IL/kT，变压
O S4
t
器二次侧VD1的电流下降到零
O S3
t
而关断，电流IL全部转移到
O u AB
t
VD2中。
O
t
– t0~t5是开关周期的一半，另一
u Lr O
t
半工作过程完全对称。
iLr
– 准谐振电路－准谐振电路中电压或电流的波形为正弦半波，因此称之为准谐振。是最早出现的软开关电路。
特点：
谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高；谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的交换，电路导通损耗加大；谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路只能采用脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation—PFM）方式来控制。
uCr
Uin
O
t
iLr
IL
O
t
t0 t1 t2 t3 t4 t0
图 8-14 谐振直流环电路的理想化波形
8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路
移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一，它的特点是电路简单。同硬开关全桥电路相比，仅增加了一个谐振电感，就使四个开关均为零电压开通。

电力电子技术八章.门控电路

8-25
门控电路 • 光耦隔离的驱动电路：
March 30, 2000
北方交通大学电气工程系
8-26
门控电路
IGBT 驱动电路
• 对IGBT驱动电路的基本要求：
– 提供一定的正向和反向驱动电压， – 提供足够大的瞬时驱动电流， – 输入、输出延迟时间小， – 绝缘性能高， – 过电流保护。
March 30, 2000
第六节 GTO的门控电路
• GTO门控电路的特点：
– GTO的开通、关断分别由开通电路、关断电路完成。 – 开通过程与SCR相似。 – 维持导通需加正向偏置电流。 – 关断时需要足够大的关断电流及能量。
March 30, 2000
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门控电路
March 30, 2000
– 同步信号产生电路
– 检测、反馈电路
– 保护电路
– 显示、报警电路
March 30, 2000
北方交通大学电气工程系
8-2
门控电路 • 本章主要内容： – 掌握晶闸管对触发电路的要求，了解晶体管移相触发电路及同步电源的选择，掌握 GTO、IGBT、MOSFET等器件对触发电路的要求。 • 重点： – 掌握IGBT触发电路。
北方交通大学电气工程系
8-5
门控电路
第三节晶体管移相触发电路
• 控制电压 UK -- 触发角 -- 输出电压Ud
• 垂直移相原理： – 同步信号uT与UK的交点决定触发时刻
– UK垂直移动，交点对应相位变化(移相)
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门控电路 • 垂直移相方式： – 串联垂直移相 – 并联垂直移相

电力电子装置及系统重点

第1章绪论1.图1.1电力电子装置及其控制系统2.电力电子装置的主要类型：整流器、直流斩波器、逆变器、交流调压器、静态开关。

3.电力电子装置的应用概况：A.直流电源装置;通信电源，充电电源，电解、电镀直流电源，开关电源。

B.交流电源装置;交流稳压电源，通用逆变电源，不间断电源UPS。

C.特种电源装置：静电除尘用高压电源，超声波电源，感应加热电源，焊接电源。

4.半导体电力电子开关器件：电力二极管：晶闸管：图1.2半导体二极管图1.3晶闸管符号及接法图1.4GTO的符号电力晶体三极管：电力场效应晶体管：图1.5BJT的符号图1.7 P-MOSFET的符号和等效电容绝缘门极双极型晶体管IGBT：图1.8IGBT等效电路及其符号图1.9IGBT管擎住效应原理图5.从不同角度对电力电子器件进行分类A.按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：（1）半控型器件：晶闸管及其派生器件（2）全控型器件：IGBT,MOSFET，GTO,GTR（3）不可控器件:电力二极管B.按照驱动信号的波形（电力二极管除外）（1）脉冲触发型：晶闸管及其派生器件（2）电平控制型：（全控型器件）IGBT,MOSFET，GTO,GTRC.按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：（1）单极型器件：电力MOSFET，功率SIT,肖特基二极管（2）双极型器件：GTR,GTO,晶闸管，电力二极管等（3）复合型器件：IGBT,MCT,IGCT等D.按照驱动电路信号的性质，分为两类：（1）电流驱动型：晶闸管，GTO，GTR等（2）电压驱动型：电力MOSFET,IGBT等6.MCT和IGCT：在晶闸管结构中引进一对MOSFET管，通过这一对MOSFET管来控制晶闸管的开通和关断就组成了MCT。

集成门极换流晶闸管IGCT又称为发射极关断晶闸管ETO，实际上IGCT就是把MCT 中的MOSFET管从半导体器件内部移到外部来，即在晶闸管壳的外部装设环状的门极，再配以外加集成MOSFET实现体外MCT的功能。

电力电子总复习讲评

2.输出电压为矩形波，电压幅值等于直流电源电压。
第六章作业讲评
阻感负载的单相交流调压电路如右图上。
设负载的阻抗角为：
tg ( L / R )
1
在晶闸管短接的稳态时，电压电流波形如右图下。 1. 设ω t=φ ～π 期间VT1被触发导通。
问：该期间电源与负载之间电能流动的方向？
答：电源向负载提供电能。 2. 在ω t=π ～π +φ 期间：问：电源与负载之间电能流动的方向？答：负载电感储能回馈到电源。问：在该期间内如果触发VT2，VT2是能否导通？原因？在哪种条件下触发VT2， VT2才会导通？答：在该期间内如果触发VT2，VT2不能导通。因为VT2的阳极-阴极之间是承受的反向电压。当ω t=π +φ ～2π 期间触发VT2， VT2才会导通. 3. 本题调压电路的移相范围？答：的移相范围应为≤≤ 。
电流的有效值(均方根) I1:
I1 1 2
2

0
（ ω t ) d (ω t ) f
2
1 2

（ I m sin ω t ) d (ω t )
2 4
Im 2
3 4

1 2
0 .4 7 6 7 I m
3.教科书P42：第4题
b)答案
解答：
电流的平均值Id2：
Id2 1 2
5.依据教材P20图2-8，简要说明晶闸管的工作原理。
晶闸管的工作原理: 开通：在有阳极正向电压EA的情况下，驱动电路注入门极电流IG后，由于电源EA和晶闸管结构形成的电流 IC1的正反馈作用，实现开通。
晶闸管开通后，停止驱动电流IG，仍保持继续导通。
关断：去掉阳极正向电压EA,或给阳极施加反压，使流过晶闸管的电流IK降低到接近于零的某一数值以下才能关断。