新能源汽车电工电子与电力电子基础课件(下)

技能目标
能在板下和板上在线测量电力二极管判断好坏。 能在板下和板上在线测量电力晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量电力场效应晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量双极型晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量智能功率模块判断好坏。
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第一节 电力电子技术
一、 什么是电力电子技术
电力电子技术 （Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏ ｌｏｇｙ） 是电工技术的分支之一， 本来并不是汽车专业学习的内容， 但近年来纯电动汽车、 油电混合动力汽车、 燃料电池汽车中的车用变 频器采用了电力电子技术， 所以有必要讲解一下这部分内容。
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
三、 组合逻辑门
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第二节 基本逻辑门电路
２.或非门
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第二节 基本逻辑门电路
四、 集成与非门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
五、 三态门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第五节 发电机分立稳压和集成稳压
一、 发电机电压调节器分立稳压
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第五节 发电机分立稳压和集成稳压
二、 汽车发电机电压调节器集成稳压
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谢谢
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第十一章 脉冲数字电路
知识目标
能说出与门电路工作原理。 能说出非门电路工作原理。 能说出或门电路工作原理。 能说出什么是组合逻辑门电路。 能说出译码器的作用。 能说几个车上的门电路应用。
第九章 交流放大电路
知识目标
能说出晶体管放大和场效应晶体管放大的区别。 能说出晶体管放大电路的工作原理。 能说出场效应晶体管放大电路的工作原理。
技能目标
能用电子元器件制作一个简单收音机， 并研究其放大电路。 能用电子元器件制作一个开晶体管起开关作用的电路， 并研究其开关
电路。
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第一节 概 述
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第一节 电力电子技术
七、 本课程的任务与要求
电力电子变流技术是汽车专业的专业基础课， 主要研究有关各类变 流装置中发生的电磁过程、 基本原理、 控制方法。 为简化内容， 关于设计计算及其技术经济指标等不在本书中讲解。 电力电子变流技术课程的基本要求如下： １） 熟悉和掌握普通电力晶体管、 电力场效应晶体管和绝缘栅双 极型晶体管 （ＩＧＢＴ） 电力电子器件的工作机理。 ２） 熟练掌握 ＤＣ ／ＤＣ 转换器和三相交流逆变电路的基本原理。
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第一节 电力电子技术
五、 变流技术功能
１. 整流器功能 ２.变频器功能 ３. 斩波器功能
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第一节 电力电子技术
六、 控制技术
以往电力电子变流装置采用 ＰＩＤ 模拟控制， 其主要缺点是温漂大， 调整不方便。 现在已引入 １６ 位和 ３２ 位计算机或专用的数字集成 电路， 使得控制性和精度大大提高。
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第二节 基本逻辑门电路
二、 基本逻辑门 １. 与门
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第二节 基本逻辑门电路
二、 基本逻辑门 １. 与门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
２. 或门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
３. 非门
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第二节 基本逻辑门电路
生产与科研中， 经常需要将微弱的电信号放大， 以便有效地进行观察、 测量、 控制或调节。 例如， 在电动单元组合仪表中， 先要把反映温度、 压力、 流量 等被调节量的微弱电信号经过晶体管放大器放大， 然后送到显示单元做出指示 或记录， 同时又送到调节单元， 实现自动调节。 又如在收音机和电视机中， 也需要把天线收到的微弱信号放大， 才足以推动扬声器和显像管工作。 放大器一般都由电压放大和功率放大两部分组成。 电压放大器的任务是将微弱 的电信号放大， 再去推动功率放大器， 电压放大器通常工作在小信号情况下； 功率放大器的任务是输出足够的电功率去推动执行元件， 它通常工作在较大信 号的情况下。 工业电子技术中最常用的交流放大器是低频放大器， 其频率在低频 （２０ ～ ２００ｋＨｚ） 范围内。 本章主要介绍晶体管的结构与特性， 以及低频放大器 的基本工作原理、 基本分析方法及常用典型电路。
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第三节 译码器与数码显示
一、 二进制译码器
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
二、 显示译码器
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
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谢谢
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第十二章 汽车电力电子变换
知识目标
说出电力二极管的控制条件。 说出电力晶体管开关的控制条件。 说出电力场效应晶体管开关的控制条件。 说出双极型晶体管开关的控制条件。 说出智能功率模块的控制条件。
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第一节 电力电子技术
二、 电力电子器件及其发展概况
1９４８ 年， 普通晶体管的发明引起了电子工业革命。 半导体器件首 先应用于小功率领域，如通信、 信息处理的计算机。 １９５８ 年， 从 美国通用电气公司研制成功第一个工业用的普通晶闸管开始， 大大扩 展了半导体器件功率控制的范围。 电能的变换和控制从旋转的变流机 组、 静止的离子变流器进入以电力半导体器件组成的变流器时代， 这 标志着电力电子技术的诞生， 晶闸管为电力电子学科的建立立下汗马 功劳。 由于晶闸管不能自关断， 属半控型， 可算作第一代电力电子器 件。 至今晶闸管及其派生器件仍广泛应用于各种变流器中， 并且还在 发展中。 由于包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、 重量轻、 功耗小、 效率高和响应快等特点， 用它构成的变流装置具有可靠性高、 寿命长、 容易维护等优点， 特别是它可节约能源， 所以得到飞速的发 展。 可以认为电力电子学就是应用在电力技术领域中的电子学， 它是 电气工程三大主要领域———电力、 电子和控制之间的边缘学科。
三、 三种工作状态
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第四节 主 要 参 数
一、 极间反向电流
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第四节 主 要 参 数
二、 极限参数
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第四节 主 要 参 数
三、 温度的影响
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第五节 基本放八节 场效应晶体管
一、 场效应晶体管
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第八节 场效应晶体管
二、 场效应晶体管放大电路
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第八节 场效应晶体管
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第一节 电力电子技术
目前， 各类电力电子器件所达到的水平如下： 电力晶体管： 单管 １ｋＶ、 ２００Ａ； 模块 １. ２ｋＶ、 ８００ Ａ； １. ８ｋＶ、 １００Ａ。 场效应晶体管： １ｋＶ、 ３８Ａ。 绝缘栅双极型晶体管： １. ２ｋＶ、 ４００Ａ； １. ８ｋＶ、 １０ ０Ａ。
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第一节 电力电子技术
技能目标
能用电子元器件制作一个稳压电路。 能用集成稳压电路制作一个稳压电路。 能对汽车的控制单元 ５Ｖ 稳压能力进行检查。 能对汽车发电机稳压能力进行检查。
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第一节 概 述
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第二节 硅稳压二极管及简单稳压电路
一、 硅稳压二极管
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第二节 硅稳压二极管及简单稳压电路
二、 简单稳压电路
二、 电压型霍尔位置识别
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第十节 放大电路在汽车上的应用
三、 开关管在汽车执行器上的应用 １. 对继电器线圈的控制
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第十节 放大电路在汽车上的应用
２. 对电磁阀类线圈的控制
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谢谢
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第十章 汽车稳压调压电路
知识目标
能说出稳压电路的元器件组成和元器件起的作用。 能说出电子元器件稳压电路的稳压过程。 能说出汽车发电机电压调节器的稳压过程。
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第一节 电力电子技术
应用电力电子器件和以车用 ＥＣＵ 为代表的控制技术， 对电能 （特别是大的电功率） 进行处理和变换， 是汽车电力电子技术的主 要内容。 汽车电力电子技术包括下面三大部分： １） 电力电子元器件： 汽车上涉及电力二极管、 固态继电器、 电 力晶体管、 电力场效应晶体管和集成栅极的双极型晶体管。 ２） 车用电力电子换流技术： 将直流电通过变频技术换流成三相正 弦交流电， 实现电机周期性的转矩波动最小。 ３） 直接转矩控制： 如何将汽车上的混合动力控制 ＥＣＵ 或纯电 动汽车的整车控制 ＥＣＵ发到变频器的转矩值变成控制开关管导通 时刻和导通时间的控制。
四、 功率集成电路
在模块化和复合化思路的基础上， 很自然的发展便是功率集成电路 （ Ｐｏｗｅｒ ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ， ＰＩＣ）。 ＰＩＣ 是电力电子技术与微控制结合的产物， 它是指功率在 １Ｗ 以 上， 功能上具有逻辑、 控制、 保护、 传感、 检测、 自诊断的集成电 路。ＰＩＣ 分两类： 高压集成电路 （ ＨＶＩＣ） 和智能集成电路 （ Ｓｍａｒｔ Ｐｏｗｅｒ ＩＣ）。 前者是横向 高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成， 后者是纵向功率器件与 逻辑或模拟控制电路的单片集成。 无论是哪一种， 其采用的功率器件 都有双极型器件 （如晶体管） 和单极型器件（如场效应晶体管）， 也有复合器件， 而控制电路大部分采用了 ＭＯＳ 技术。
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第二节 整流二极管
一、 概述
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第二节 整流二极管
二、 整流二极管类型
１.标准工频型 （或普通型） 整流二极管 恢复特性慢但可获得高的电压和电流定额， 如 １ ～ ６０００Ａ、 ２ ００ ～ ６０００Ｖ。 多用作转换速度要求不高的整流器， 包括电力 牵引、 蓄电池充电、 电镀、 电源、 焊接和不间断电源等。 ２.快速恢复二极管 有短的恢复时间， 适用于中等电压和电流范围 （ １ ～ ２０００Ａ、 ２００ ～ ３０００Ｖ、 ３００ｎｓ、１０ｋＨｚ）， 多用作高频开 关应用， 通常和其他快速器件连接在一起， 在斩波、 逆变电路中应 用， 多用作旁路二极管或阻塞二极管。 因此， 快速是重要的， 反向 恢复特性是其主要特性。