MIT电力电子课程笔记.

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电力电子技术复习笔记

3) 移相环节 4) 双窄脉冲形成环节双脉冲电路 V5、V6构成“或”门当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，
有脉冲输出。三相桥式全控整流电路的情况，X输出，Y输入。如VT1器件的X端（V4导通，X表现出为0）接VT6器件的Y端（V6为0，V7、V8导通）。
3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 1) 脉冲形成环节与放大 V4、V5 —脉冲形成；V7、V8 — 脉冲放大。当V4关断，V5和V6导通，C3的充电电压为左正右负，约30v。当V4导通，A点降为0V，V5截止脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。 2) 同步信号和锯齿波的形成
电力系统 ☞直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置，而轻型直流输电则主要采用全控型的IGBT器件。近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。 ☞晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等电力电子装置大量用于电力系统的无功补偿或谐波抑制。 ☞在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。电子装置用电源 ☞各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。 ☞在大型计算机等场合，常常需要不间断电源Uninterruptible Power Supply__ UPS）供电，不间断电源实际就是典型的电力电子装置。家用电器

电力电子学知识点总结（2篇）

电力电子学知识点总结在大学里面，我们所学习的更多的是理论上的东西，而对现实的实物、实例了解较少。

理论联系实际方面做的不够，理论与实际相脱节，这对深入学习是不利的，是所谓的闭门造车，没有实践的指导，理论不会得到很高提升。

而来到景洪电厂之后，以前理论的东西得到了实物的指导，使原本模糊的概念变得清晰。

突出表现在对发电机转子、定子、水轮机，励磁系统、调速系统、水工建筑等的结构有很深感性认识。

2、专业技能的提高在运行期间，我跟随班组师傅首先从如何巡检设备开始学习，在巡检过程中要注意哪些事项及如何使用巡检仪，在师傅们的带领下，我们慢慢地开始学习监盘及一些简单的操作，在监盘过程中需要重点监视的对象、设备的正常运行状态及如何判断机组故障及故障处理，在每次运行值守期间，师兄都要对我们提出问题，争取在每个八小时中学会一项简单的操作。

值班期间，一定要做好事故预想，一定要掌握当前全厂设备的状况，对存在缺陷的设备要加强监视。

在On-call期间，我们主要学习了如何写操作票、如何办理各种工作票，在机组检修时候，随同师傅做好检修机组的安全措施，在检修工作结束后，学习如何恢复安全措施。

这些工作，无一不需要我们认真对待、仔细检查，只有这样，才能保证机组的安全稳定运行。

运行期间我多次参加了机组的开、停机操作，对开停机的流程及需要检查注意的事项有了一定程度的认识。

在维护期间，在师傅的指导下我学会了看电气二次图，了解了励磁系统和调速器的基本工作原理，学习了一些电气控制器与PLC基本原理及应用。

在____号机组检修期间，我主要跟随师傅学习仪表方面的知识，掌握了功率变送器、频率变送器、压力表、数字显示表等测量元件的工作原理和校验方法;并且掌握了我厂主要油温、油压、油位、瓦温等非电量测量点的布置情况及其整定值。

同时掌握了一些实验设备的使用方法。

在热工仪表方面，了解了其它传感器的工作原理及其作用。

除此之外，我还参加了____号机组调速器的检修工作，通过现场学习，我对调速器系统有了更深的认识，对图纸上的东西也有了系统的理解。

2024年电力电子学知识点总结(2篇)

2024年电力电子学知识点总结____年电力电子学知识点总结一、概述电力电子学是研究电力系统中电能的调控、转换和控制的学科。

它涵盖了电力电子器件、电力电子电路、电力电子控制和电力电子系统等方面的内容。

随着电力系统结构的演进和新技术的引入，电力电子学的研究也在不断更新和发展。

二、电力电子器件1. 功率半导体器件功率半导体器件是电力电子学中最基础的组成部分。

在____年，功率半导体器件将会有以下几个重要的发展趋势：- 高性能：功率半导体器件的集成度、耐压能力和开关速度将不断提高，以满足电力系统的高效率和高可靠性要求。

- 宽功率范围：功率半导体器件将逐渐向高电压、大电流和高功率领域发展，以满足电力系统的不同应用需求。

- 高温工作：功率半导体器件的耐高温性能将会得到改善，以适应电力系统中高温环境的要求。

- 宽温度范围：功率半导体器件将在更宽的温度范围内工作，以适应不同地域和环境的应用需求。

2. 光电子器件光电子器件是电力电子学中新兴的领域，它将光学和电力电子学相结合，具有高速、高效和低功耗的特点。

在____年，光电子器件的发展将会有以下几个重要的趋势：- 高速调制：光电子器件的调制速度将会大幅提高，以满足高频率电力系统对数据传输和信号处理的需求。

- 高效能量转换：光电子器件将通过光电转换实现电能的高效转换和传输，以提高电力系统的能量利用率。

- 高密度集成：光电子器件将实现更高的集成度，以减小体积和重量，同时提高系统的可靠性。

三、电力电子电路1. 变换器和逆变器变换器和逆变器是电力电子学中常见的电路，用于实现电能的变换和控制。

在____年，变换器和逆变器的发展将会有以下几个重要的趋势：- 高效率：变换器和逆变器的能量转换效率将会提高，以减少能量的损耗和浪费。

- 多电平结构：变换器和逆变器将采用多电平结构来提高波形质量和降低电磁干扰。

- 高频率工作：变换器和逆变器将工作在更高的频率范围内，以提高系统的响应速度和减小体积。

功率因数和畸变检测

MIT 电力电子课程笔记D.Perreault全桥整流也有同样的问题，参考课本第四章的全桥部分★ ★功率因素和波形畸变的量化，参考课本第三章首先介绍一些定义和结论 1 定义：两个函数x 和y 如果满足∫abx t y t d t =0，则函数x 和y 在区间[a ，b]正交(函数本身必须在区间中平方可积，自然界存在的物理量都满足这个要求，故在此不强调)2 结论：∫02sin m t sin n t d t =0成立如果n 和m 不相等, 即不同频率的正弦波在[0,2]π内两两正交。

3 结论：∫02sin t cos t d t =0，正弦、余弦在[0,2]π内正交4 一般有：12 ∫02sin t sin t d t =12cos 以上内容对计算功率十分有用。

背景介绍假设我们在墙中电源插入了一个电阻，如图作为电阻，其有功功率等于电压有效值与电流有效值的乘积，且满足焦耳定律2RMS RMS RMS VI V I I R<>==熔丝/保险丝就是根据不同的电流有效值来标称的超过了额定值它就烧断，防止导线功率太大引起火灾，例如：如果墙壁中使用了115V 有效值，15A 有效值的熔丝，则我们只能从中获得约1.7kw 的最大功率(导线电阻忽略不计)。

假设我们同样在墙壁中插入一个电感，如图P =∫02V t I t d t =0，这与电感的非耗散本质一致。

数学上看是因为电感中的电流与电压是正交的。

虽然没有有功功率输出，但是仍然有电流的输出，且有效值为I RMS =12 ∫02I 2 d t 例如：在115V 、60Hz ，电感20mH 情况下，电流将会大于15A ，所以此时尽管我们没能得到任何有功功率，熔丝仍然会被烧掉，以保护导线(实际上少量有功功率消耗在导线电阻中)。

这种情况下，我们没有很好的使用电源。

为了给电源的利用程度提供度量，我们定义了功率因数。

PF =P V RMS I RMS其中，P 为有功功率，RMS RMS V I 为视在功率。

电力电子知识点总结

电力电子知识点总结导语电力电子是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才中占有重要地位。

以下是小编整理电力电子知识点总结的资料，欢迎阅读参考。

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 电力变换的种类交流变直流AC-DC：整流直流变交流DC-AC：逆变直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现，也叫斩波电路交流变交流AC-AC：可以是电压或电力的变换，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、相控方式;对晶闸管的电路的控制方式主要是相控方式5、斩空方式：与晶闸管电路的相位控制方式对应，采用全空性器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制方式。

相对于相控方式可称之为斩空方式。

1 电力电子器件与主电路的关系主电路：电力电子系统中指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。

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。

广义可分为电真空器件和半导体器件。

2 电力电子器件一般特征：1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。

2、都工作于开关状态，以减小本身损耗。

3、由电力电子电路来控制。

4、安有散热器3 电力电子系统基本组成与工作原理一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。

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。

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。

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。

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。

电力电子技术读书笔记

关于《电力电子技术》的理解及感想信息技术系2010级信息一班任俊凯通过阅读《电力电子技术》，我认识到，电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。

电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。

而电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。

在模块《功率技术》的阅读中，我了解到，功率电子技术就是利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术。

一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。

例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。

应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。

例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。

与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。

因此人们关注的是所能转换的电功率。

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。

这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。

利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。

电力电子学知识点总结

电力电子学知识点总结人生需要反思，总结才能远航，回首往夕，收获的是和提高。

下面就是的电力电子学知识点总结，一起来看一下吧。

防止事故发生，保证人身安全是电力部门首要的工作。

我在跟随师傅对设备进行的多次操作及维护工作中，始终坚持贯彻执行安全第一，预防为主，综合治理的方针，严格执行电力安全工作规程，认真分析安全工作中各类难点，针对各个工作任务的特点，有意识、有目标、有重点地做好各项安全措施。

除此之外，还认真学习班组组织的日常安全学习，细心体会，并认真讨论分析安全事故案例，从中吸取经验教训，防止安全责任事故的再次发生。

1、基础理论的提高在大学里面，我们所学习的更多的是理论上的东西，而对现实的实物、实例了解较少。

理论联系实际方面做的不够，理论与实际相脱节，这对深入学习是不利的，是所谓的闭门造车，没有实践的指导，理论不会得到很高提升。

而来到景洪电厂之后，以前理论的东西得到了实物的指导，使原本模糊的概念变得清晰。

突出表现在对发电机转子、定子、水轮机，励磁系统、调速系统、水工建筑等的结构有很深感性认识。

值班期间，一定要做好事故预想，一定要掌握当前全厂设备的状况，对存在缺陷的设备要加强监视。

这些工作，无一不需要我们认真对待、仔细检查，只有这样，才能保证机组的安全稳定运行。

运行期间我多次参加了机组的开、停机操作，对开停机的流程及需要检查注意的事项有了一定程度的认识。

《电气工程概论》第二章电力电子技术(第2节)课堂笔记及练习题

《电气工程概论》第二章电力电子技术(第2节)课堂笔记及练习题主题：第二章电力电子技术(第2节)学习时间：2015年11月30日--12月6日内容：我们这周主要学习第二章电力电子技术的第二节电力变换技术简述，学习换流及变流的分类，几种典型的变流技术电路。

第二章电力电子技术第二节电力变换技术变流技术在电力电子技术中是最重要的，也是最基本的技术之一，其目标主要是节约能源、提高效率，包括减小变换器的大小和重量,提高它们的效率，降低谐波失真和成本。

变流技术可大致分为三代：第一代是应用二极管和晶闸管,采用不控或半控强迫换流技术；第二代主要以应用自关断器件为特征；第三代变换器是以软开关、功率因数校正和消除谐波为特征的。

2.2.1换流概念和变流器的分类1．换流概念在电工技术中的换流是指电流从一条支路过渡到另一条支路的过程，在换流期间两条支路将短时同时通过电流。

在电力电子技术中，完成换流过程的开关功能不是用机械开关，而是用功率半导体器件来实现的，换流过程的特点我们用图3-29来说明。

电流I首先经过接通的开关S1在支路1中流过，换流是通过开关S2的接通而开始的。

S2接通后，在换流电压uk 的作用下，将有一换流电流ik在支路1和2之间流动，如果ik的方向正确，此电流将逐步减小支路1中的电流并增加支路2中的电流。

如总回路中电感L足够大的话，则可以认为总电流I在换流过程中保持不变。

在完成了过渡后，也就是电流i 2达到了值I 且电流i 1变成零时，换流过程通过打开开关S1而结束。

由此可知，换流正确完成的先决条件是在换流回路中必须有一个正确极性的换流电压存在。

如果利用交流电网存在的电压作换流电压，则这样的换流称之为自然换流。

有时也可利用负载所产生的交流电压作换流电压，则称之为负载换流。

负载换流也属于自然换流。

由储能元件提供一个辅助电压作为换流电压，也可以通过提高被关断的电流支路的阻抗（例如采用具有自关断能力的大功率晶体管或可关断晶闸管等元件）来完成换流，这种换流方式称之为强迫换流。

《麻省理工开放课程：电路与电子学》6002Lec01中文讲义

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必须被定义。
若
仅仅在灯丝内当
时是正确的。
6.002 2000 年秋第一讲
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6.002 2000 年秋第一讲
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6.002 2000 年秋第一讲
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6.002 2000 年秋第一讲
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那么，这给我们带来什么好处呢？
使用集总电路抽象（LCA），以简单的代数代替了微分方程。
例如：
1
课前说明：
讲师：Prof. Anant Agarwal ■ 教材：Agarwal&Lang(A&L) ■ 仔细阅读所发资料第三页 ■ 课程任务：
课后作业练习实验随堂考试期末考试
6.002 2000 年秋第一讲
2
■ 作业中可有两次不做（作业 11 除外） ■ 对互相协作的要求
课后作业可以与其他人合作，但不准抄袭
6.002 2000 年秋第一讲
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简单的方法……
这样，为了计算电流我们以一个独立电阻
来代替灯泡。
R 代表我们唯一感兴趣的特性。就像质点：用质量 m 代替物体来求得
6.002 2000 年秋第一讲
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简单的方法……
R 代表我们唯一感兴趣的特性。 R 元件的电压和电流有以下关系：
称为元件的伏安关系特性
在集总问题规定下，电压循环一周满足什么关系呢？
6.002 2000 年秋第一讲
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在集总问题规定下，电压循环一周满足什么关系呢？
基尔霍夫电压定律：（KVL）集总参数电路中延任一回路电压之和为零
6.002 2000 年秋第一讲
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电流有什么特性呢？
考虑
6.002 2000 年秋第一讲

MIT电机学教程中文版第7章

本文的组织方式如下：首先，我们介绍了永磁体电动机的三种不同几何布局：1.面安装磁体，传统定子2.面安装磁体，气隙，定子绕组，以及3.内部磁体（磁通集中）。

定性讨论这些几何因素后，我们将讨论电机的基本额定参数，介绍了实现额定值的方式，以及评估电动机转矩和功率-速度特性的方法。

随后，我们将讨论如何使用电机的几何参数来评估基本额定参数和其他相关参数的方法，这些其他参数可用于更详细地评估电机性能。

在本文的附录中，给出了一些更深的数学推导。

2．电动机形态当然，有很多制造永磁体电动机的方式，但在本文中我们仅考虑几种。

实际上，一旦理解了这些内容，应能相当直接地评估大多数采用其他几何构造的电机的额定性能。

请注意，事实上“转子内部”和“转子外部”的差别并不重要，只有少数情况例外，我们将对例外情况加以说明。

2.1 面磁体电机在图1中，给出了电动机的基本磁形态，磁体安装在转子面上，并采用了传统定子绕组。

在该示意图上，未给出电机的某些重要机械因素，如将永磁体固定在转子上的方式，因而在考虑该示意图时请谨慎。

此外，该示意图以及后面的其他示意图并不必然具有制造可行电机的恰当比例。

在本图中，显示了四极（p = 2）电机的轴截面。

四个磁体安装在一个圆柱形转子“芯”或轴筒上，转子芯由铁磁材料制成。

通常情况下，它是简单的钢轴筒。

在某些应用中，磁体可简单地联结在钢部件上。

对于某些应用，胶合联接并不能满足要求（例如，高速电机），需要某种形式的转子带或定位环结构。

该电机的定子绕组是“传统性”的，十分类似于感应电动机的定子绕组，由位于槽中的导线构成，槽位于定子芯表面。

定子芯本身由层叠式铁磁材料制成（可以是硅铁片），层片的特性和厚度由工作频率效率要求决定。

《电力电子技术》阅读笔记

《电力电子技术》读书笔记通过这学期十几周对于《电力电子技术》这本教材的学习，我对电力电子学有了简单地了解。

采用半导体电力开关器件构成各种开关电路，按一定的规律，周期性地，实时、适式的控制开关器件的通、断状态，可以实现电子开关型电力变化和控制。

这种电力电子变换和控制，被称为电力电子学或电力电子技术。

至于，什么是电力电子，强电与弱电的联系是什么，它有什么用途等等。

这些都将是阅读这本书的需要解决的主要问题和传达给我们的知识和要点，通过阅读这本书我们队这些问题都将会有一个比较深刻的理解和学习，为我们以后的学习和工作都会有一定的基础积累。

阅读这本书所提供我们的不仅仅知识课本上的那一点点知识要点，更可贵的是它为我们提供了许多我们在自己专业上以及以后工作的道路上的方向。

它就像一盏指明灯一样，虽只是星星点灯，但它却为我们的前进方向指明了航行的方向，起到的作用是非常巨大的。

如今，关于电力电子有关新能源的利用的话题越来越热烈，有关新能源的利用有很大的前景和客观的效益。

世界能源结构正在发生巨大的变革。

以资源有限、污染严重的石化能源为主的能源结构将逐步转变为以资源无限，清洁干净的可再生能源为主的多样性，复合型的能源结构。

太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域资源限制等优点，正得到迅速的推广应用。

随着太阳能光伏发电应用的发展，太阳能光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。

在国外，并网发电逐渐成为太阳能光伏发电的主要应用领域，太阳能光伏产业已经逐渐形成，并持续高速发展。

目前国外并网逆变器技术发展十分迅速。

目前的研究主要集中在空间矢量PWM技术、数字锁相控制技术、数字DSP控制技术、最大功率点跟踪和孤岛检出技术，以及综合考虑以上方面的系统总体设计等。

国外的有些并网逆变器还设计同时具有独立运行和并网运行功能。

国内太阳能光伏应用仍以独立供电系统为主，并网系统则刚刚起步。

现代电力电子技术学习笔记

几种典型SR电路的电压型自驱动方式，驱动都直接取自变压器二次绕阻。
* * *
VF1 VF2 SR全波 VF1
* *
VF2 SR正激
* *
VF1 VF2
SR倍流
电压型自驱动尚有通过变压器耦合(驱动取自变压器副边另加的附加绕组)以及驱动取自滤波电感的电路等。
自驱动尤其是电压型自驱动简单易行，但自驱动方式的驱动信号存在：易受变压器原边输入电压以及负载影响、开关管通断状态转换时有较大信号尖峰、变换器死区时段无法提供驱动信号等问题，故建议尽量选用外驱动方式。 5、倍流整流
2、升压（Boost）型电路电感电流连续工作模式（CCM）
，由于升压型电路的输出电压不可能低于其输入电压且与输入电压极性相同。应避免D接近于1，以免造成电路损坏。L↑，波动越小。C↑，波动越小。
零电压转换PWM电路（Boost-ZVT PWM）
升压型零电压转换PWM电路的原理图
升压型零电压转换PWM电路的理想化波形 t0-t1时段：S断、S1通、VD通，uLr=Uo，iLr线性增长，iVD以同样的速率下降，直到t1时刻，iLr=IL，iVD下降到零，二极管自然关断； t1-t2时段：S断、S1通、VD断，此时Lr与Cr构成谐振回路，由于L很大，谐振过程中其电流基本不变，对谐振影响很小，可以忽略。谐振过程中 iLr增加而uCr下降，t2时刻uCr降到零，VDS导通，uCr被箝位于零，而 iLr保持不变； t2-t3时段：uCr被箝位于零，而iLr保持不变，这种状态一直保持到t3 时刻S开通、S1关断； t3-t4时段：t3时刻S开通时，uS为零，零压开通因此没有开关损耗。S 开通的同时S1关断，Lr中的能量通过VD1向负载侧输送，uLr下降，而iS 线性上升，到t4时刻iLr=0，VD1关断，iS =IL，电路进入正常导通状态； t4-t5时段：t5 时刻S关断，由于Cr的存在，S关断时的电压上升率受到限制，降低了S的关断损耗。

MIT电力电子课程笔记DPerreaultDDVV资料精

MIT 电力电子课程笔记D.Perreault★★隔离式DC/DC 变换器动机：1 在输入和输出之间实现电器隔离2 高传输比3 容易生成多路输出★第一个例子（Flyback 变换器，间接变换类型）D D V V in out −−=1，D 为占空比。

插入一个变压器后0)1(21=−+out in V N N D DV)(112N N D D V V in out −=将磁路设计成一个元件：具有气隙的电感，能量存贮在励磁电感中。

例如：Flyback 变压器。

圆圈的第一部分：能量通过线圈1存储在变压器中。

圆圈的第二部分：通过线圈2能量流出变压器。

1 能量存贮在变压器的励磁电感之中，像电感一样设计，只不过多出第二个线圈。

2 可以通过绕线的方向改变输出电压的极性。

3 可以使用接地的主开关4 变比可以减小开关的容量5 通过增加绕组来增加输出端口数变压器隔离同样可以用在直接类变换器中。

★隔离式buck 变换器本质上就是buck 加上变压器隔离。

开关导通的时候：in x V N N V )(12=开关关断：0=x V 可以推导出，D N N V V in out )(12=考虑励磁电感效应，必须要求0>=<µV ，否则核心将会饱和。

必须要为励磁电流µi 提供一条路径，直到核心回到零磁通。

(与Flyback 变换器不同，励磁电感在此处并不需要)。

必须要使核心的磁通在每个周期都能回到零磁通。

一个简单的办法，钳位复位电路。

c core A B N i L 1==µµµλ，所以µµi A N L B c core 1=核心的峰值磁通cin PK A N DTV B 1=我们要确保0→∫dt V µ，即能够使核心复位。

否则，核心的磁通会因为电流随着时间不断漂移，最终达到饱和。

所以，D D V V DT V T D V inz in z −≥⇒≥−1)1(，开关的峰值电压为输入电压加上齐纳电压，即z in pk V V V +=。

MIT电机学教程中文版第4章

我们可从不同角度考察该模型。

这将有助于理解电动机分析，尤其是在某一分析图像比其他图像更合适的情况下更是如此。

在此还将考察操作和尺寸估计事宜。

在此过程中，我们将从两个视角考察电动机绕组。

一方面，我们会将绕组近似为电流和磁通匝连数的正弦分布。

随后，我们将采取集中线圈观点，并将其一般化，给出更真实、更有用的绕组模型。

2．物理图像：电流片描述考虑下面给出的简单图像。

“电动机”由同轴的圆柱形转子和圆柱形定子构成，在其表面上呈正弦电流分布：转子的外表面和定子的内表面。

图1：基本电动机模型：轴视图转子和定子体由高磁导率材料制成（我们将其近似为无限的，但需要在以后仔细考察）。

此外，我们还假定转子和定子的电流分布为轴向的（z）和正弦分布：在此，角度φ是转子的实际角度。

转子上的电流分布相对于转子是固定的。

现在，假定气隙尺寸远小于半径：g << R。

不难看出，根据该假定，径向磁通密度Br在气隙上近似均匀（也就是说，不是半径的函数），并且服从：12随后，可将该情形下的径向磁通密度简化为：现在，能够计算转子和定子表面上的引力，面电流分布是方位磁场：在定子表面，，在转子表面，。

因而在转子表面，引力为：其平均值可简化为：在定子表面执行相同运算，可得到相同结果（符号相反）。

为了确定转矩，使用：考虑以下几点： 1.对于给定的表面电流值Ks 和Kr ，转矩是线性尺寸的3次幂。

这意味着，对于电动机尺寸，所达到的切应力为恒量。

电动机转矩密度和电动机体积之比为常数。

2.在另一方面，如果气隙保持不变，转矩为电动机体积的4次幂。

由于电动机的体积为3次幂，这意味着电动机转矩是电动机尺寸的4/3次幂。

DC-DC变换器

MIT 电力电子课程笔记D.PerreaultDC/DC 变换器分析方法：平均状态下的基尔霍夫电压/电流定律，周期稳定状态条件1T ∫t∑i d =0所以有∑1T ∫t i d =0因而，∑ i d =0。

这意味着基尔霍夫电流定律除可用于瞬时值以外同样适应于平均电流的情况(可以从电荷守恒导出)。

同样我们可以导出基尔霍夫电压定律的平均值情况为∑ v k =0。

在周期稳定状态(PSS)的条件下分析变换器，有以下基本结论平均基尔霍夫电流定律：∑ i d =0平均基尔霍夫电压定律：∑ v k =0PSS 下的电感满足：0L V <>=PSS 下的电容满足：0C I <>=如果电路是无损耗的：in out PP =考虑如下的DC/DC 变换器假设电感和电容都很大，以至于电感中的电流和电容端电压近似为直流，即i L T ≈I L ，v c T ≈V c 。

对开关进行脉冲宽度调制(PWM)，设占空比为d ，有如下图：得到的电压波形为基于平均基尔霍夫定律，在PSS 条件下有1221221()(1)()0L V dT V V d T V dV T V T V dV <>=−+−−==−=∴=因为0L V <>=，21x V V dV <>=<>=再来考虑电流20C I <>=，所以2L I I =10c I <>=，所以112112()(1)0c I I I dT I d T I dI =−+−=∴=综上，1212,I dI dV V ==，所以1122I V I V =，即达到了理想的功率平衡。

使用这种“平均值”分析技巧时候一定要小心，因为当可以使用一个平均值时必须要考虑到瞬时值的大小。

在这种情况下，有1,20V V >，因而功率从1传到2。

一种具体的实现如下图：此电路即为buck 变换器或者降压变换器。

在一个开关状态中，如果输入与输出存在一个直流通路，则称此类变换器为直接型。

电力电子技术知识点

《电力电子技术》课程知识点分布（供学生平时课程学习、复习用，●为重点）第一章绪论1.电力电子技术：信息电子技术----信息处理，包括：模拟电子技术、数字电子技术电力电子技术----电力的变换与控制2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制，能进行电压电流的变换、频率的变换及相数的变换。

第二章电力电子器件1.电力电子器件分类：不可控器件：电力二极管可控器件：全控器件----门极可关断晶闸管GTO✍电力晶体管GTR✍场效应管电力PMOSFET✍绝缘栅双极晶体管IGBT✍及其他器件☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G2.晶闸管1）●导通：当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。

●关断：外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零●导通条件：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流●维持导通条件：阳极电流大于维持电流当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。

当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才会开通。

当晶闸管导通，门极失去作用。

●主要参数：额定电压、额定电流的计算，元件选择第三章●整流电路1.电路分类：单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式（全控、半控）、单相全波可控整流电路单相桥式（全控、半控）整流电路三相----半波、●桥式（●全控、半控）2.负载：电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势3.电路结构不同、负载不同✍●输出波形不同✍●电压计算公式不同✍✍单相电路1.●变压器的作用：变压、隔离、抑制高次谐波（三相、原副边✍星/三角形接法）2.●不同负载下，整流输出电压波形特点1）电阻✍电压、电流波形相同2）电感✍电压电流不相同、电流不连续，存在续流问题3）反电势✍停止导电角3.●二极管的续流作用1）防止整流输出电压下降2）防止失控4.●保持电流连续✍●串续流电抗器，●计算公式5.电压、电流波形绘制，电压、电流参数计算公式✍✍三相电路1.共阴极接法、共阳极接法2.触发角ā的确定3.宽脉冲、双窄脉冲4.●电压、电流波形绘制✍●电压、电流参数计算公式5.变压器漏抗对整流电流的影响✍●换相重叠角产生原因✍计算方法6.整流电路的谐波和功率因数✍✍●逆变电路1.●逆变条件✍●电路极性✍●逆变波形2.●逆变失败原因✍器件✍触发电路✍交流电源✍换向裕量3.●防止逆变失败的措施4.●最小逆变角的确定✍✍触发电路1.●触发电路组成2.工作原理3.触发电路定相第四章逆变电路1.●逆变电路分类：把直流变成交流电称为逆变，当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变2.●换流方式分类：器件（利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流）✍电网（由电网提供换流电压称为电网换流，不是用于没有交流电网的无源逆变电路）✍负载（有负载提供换流电压称为负载换流）✍强迫（设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反压电流的换流方式叫强迫换流，强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也叫电容换流）3.电压型逆变电路：单相、三相4.电流型逆变电路：单相、三相第五章直流-直流变换电路斩波电路✍●降压斩波：●工作原理、●计算方法✍●升压斩波：●工作原理、●计算方法第六章交流-交流变换电路1.●交流-交流变换电路：✍●交流调压电路✍●交流调功电路2.交-交变频电路：单相、●三相交-交变频电路✍公共交流母线进线方式✍输出星形联接方式●交-交变频电路的主要特点●优缺点第七章 PWM控制技术1.基本原理：冲量定理PWM✍ SPWM2.●控制方式：计数法：调制法：●调制方法：✍●异步调制：✍●同步调制：3.●采样方式：✍●自然采样：✍●规则采样：第八章软开关技术1.软开关与硬软开关2.●零电压开关与零电流开关●零电压开通●零电流关断3.●软开关分类：准谐振电路、零开关PWM电路、零转换PWM电路4.典型的软开关电路5.●软开关技术的发展与趋势第九章电力电子器件应用及共性问题1.器件驱动：电气隔离●晶闸管触发电路典型的触发电路2.器件的保护:✍●过电压产生及过电压保护✍●过电流产生及过电流保护✍●缓冲电路----又称吸收电路3.器件的串、并联串联✍解决均压问题✍静态、动态并联✍解决均流问题✍静态、动态第十章电力电子器件应用1.V-M系统中应用✍V-M系统的机械特性：●电流连续✍机械特性为一组平行线；●电流断续✍理想空载转速上升；✍机械特性变软；✍随着控制角α的增加，进入断续区的电流加大。

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ρ cu
lwire Awire
Pdiss
=
i R 2 RMS wire
当为直流的时候为 iDC 2R 。
当频率上升时候，我们还要考虑更复杂的效应：集肤效应和趋紧效应
集肤效应：是导体的一种自屏蔽效应，由于高频交流电产生的交变电磁场在导体内感应产生了旋涡电流，高频电磁场以及电流无法深入导体的内部。如图
N2 Rc + Rg
有时表述为 AL 参数，这样 L = N 2 AL nH
2 不能使磁通密度超过材料的饱和磁通密度
Bmax =
φ Ac
=
Limax NAc
≤
Bsat
如果我们想要能量都集中在气隙之间
∫ ∫ ∫ Wm =
1 2
Li 2
=
1 2
v
B ⋅ Hdv =
Bmax 2 2µ 0
Ag lg
选择 Ag ,lg 要满足 lg < < Ac < < lc
=

N12 Rc
+
N12 Rl1

N1 N 2 Rc
N1 N 2
Rc
N22 Rc
+
N22 Rl 2

i1 i2

=
L11 LM
LM i1 L22 i2 ，即电感矩阵描叙。很容易说明这
个矩阵与以下电路是等价的。
其中，
考虑这个加入了气隙的铁心。
H clc + H glg = Ni
Bc Ac

Hc
=
= Bg Ag
Bc µc
,Hg
= =
φ Bg µg
⇒
φ lc µ c Ac
+
φ lg µ g Ag
=
Ni
所以，
φ
( lc µ c Ac
+
µ
lg g Ag
)
=
Ni ，
故
λ
=
Nφ
=
N 2i
( lc µ c Ac
(b)

B= φ=
µH bAc
⇒
φ
=
µ c Ac H =
µ c Ac Ni lc
(c)
磁链大小为： λ
=
Nφ
=
µ
c Ac N 2i lc
=
Li ⇒
L=
µ c Ac N 2 lc ，可以看出，电感值大小
依赖于器件的几何尺寸，材料的性质以及匝数大小。由法拉第定律。，
d d
t
=
L
d d
i t
( lc µ c Ac
+
lg ) µ g Ag
。求解端电压：每一匝的电动势为
Vturn
=
dφ dt
，整个线圈的电动势就是总匝数的乘积，因而磁链可以定义为
=N
，
V=
dλ dt
=
N2
di
( lc µ c Ac
+
lg ) dt µ g Ag
=
L
di dt
。
注意的地方包括：
(a) 电感的大小与匝数的平方成正比关系，了解 AL 的电感标定方法。
描述方法；考虑非理想因素的话，将会有 3× 3 的矩阵描述。
★ 电感设计技巧
到目前为止，我们只涉及到分析电感。设计电感更加有挑战性，它更是一门艺术。
我们要明确设计中必须满足的种种限制条件，有很多方法可以使这些限制得到满
足。 1 给定一个几何形状已定的铁心，那么电感的大小与线圈绕组匝数的平方成正比。
L=
∫1Vdtλ=N(lφ1+)c
∫2Vdt=λN(φ2l+)c
V1 V2
=

N12 Rc
+
N12 Rl1
N1 N 2
Rc
对应的电路模型为
N1 N 2
Rc
N22 Rc
+
N22 Rl 2

d dt d dt
i1 i2

LM <
L11L22
。否则，如果 V2
=
0
的时候，我们施加一个正的
V1
，就会发现
di1 dt
<
0 ，即
无穷多的能量可以从系统中获得。实际中如果 LM = L11L22 ，则两个线圈之间是完美耦
合的，没有任何的漏电感。故可以定义耦合系数 k =
LM L11 L22
，其中 − 1 <
k<
1。
★ 在理想情况下，考虑多绕组线圈变压器的模型
5 损耗以及温升必须在可以接受的范围之内。这一点常常是最重要的考虑因素。
★ 磁路的损耗机制
损耗决定了器件的效率；损耗决定了磁性元件的大小尺寸。总的说来，损耗分为两
类：绕组损耗以及铁心损耗。它们都有不同的特性。 1 绕组损耗
在低频时候，包括直流情况，绕组损耗仅仅由于导线中的电阻引起，容易计算。
Rwire =
∫ ∫ V1 =
N1
dφ dt
⇒
φ
=
1 N1
V1dt ，所以 Bc =
φ Ac
=
1 N1 Ac
V1dt ，因为我们要求 B < Bsat ，所以
∫ V1dt ≤ N1Bsat Ac ，这就是变压器的伏-秒限制。
漏感现实中并不是所有的磁通都流进铁心，某些磁通彼此之间没有耦合关系。
φ l1 =
N1i1 Rl1
=
Ni
( lc µ c Ac
+
lg ) ，它具有与电路理论中的 µ g Ag
i=
V R1 + R2
的类似的形式。
定义： Ni 为磁势(Magneto-motive Force)
φ 为磁路中的磁通大小
R=
lx µ x Ax
为磁路的磁阻，它反映的是磁路对磁通的阻碍程度。
以上原理对于多绕组线圈(多磁动势)以及并联支路同样适用。因此，它可以用来快速计算结
φ=N1iR+c2，如果 µ c → ∞ ,则 Rc → 0 ，又因为磁通必须为一个有限值，所以 N1i1 = − N2i2 。称满足
以上的电压电流关系的变压器为理想变压器。实际中的变压器不可能有去穷大的磁导率，因而必须考虑励磁效应，从而得到非理想变压器的模型。
此时， Rc > 0 ，电流关系修改成为 N1i1 + N2i2 = φ Rc ≠ 0 ，即电流关系出现了一个误差。当副
Ll1 =
N12 Rl1
, Lµ
1
=
N12 Rc
, Ll 2
=
N22 Rl 2
，
L11 =
Ll1 +
Lµ 1, LM
=
(
N2 N1
)
Lµ
1
,
L22
=
Ll 2 +
(
N2 N1
)
2
Lµ
1
因此，真正的变压器具有励磁电感和漏电感，这些在实际应用中有十分重要的考虑。
其它可能的模型参数：为描述二端口变压器，我们需要电感 L11, LM , L22 ，电路模型实际上
=
L11 LM
LM L22

d dt d dt
i1 i2

其中， Ll1 =
N12 Rl1
, Lµ
1
=
N12 Rc
, Ll 2
=
N22 Rl 2 。
值得注意的是，电感矩阵描述法包含 3 个参数(不包括匝数比)，而电路模型包括 4 个参数。引入物理的匝数比后，我们可以唯一的确定一组电感参数值。但是这并不重要，有无穷多个电路模型可以满足电感矩阵描述的端口电气特性。
有四个参数： L11, LM , L22 , N2 / N1 。如果我们想要用非物理值作为参数(例如匝数比)的话，我
们可以构造出无穷多个端口特性一致但是参数不同的模型出来。
总结：变压器。
给定一个双线圈的磁路结构，如下图
注意到：磁势的方向是由线圈的绕线方向决定的。绕线端的电器特性是由磁链决定的，参考楞次定律。
方开路时候， i2 = 0 ，φ c =
N1i1 Rc
→
V1 =
N12 Rc
di1 dt
=
Lµ 1
di1 dt
。其它线圈也可得到同样的结果。
结论：励磁电感 L 的存在反映了电感在工作时有能量存储在铁心的事实。
可以将励磁电感放在变压器的任何一边，只要按匝数比的平方折算正确即可。
磁化的铁心解释了为什么变压器不能工作在直流环境之中。因为直流感抗为零。
3 考虑过热情况，承载电流的导线必须足够的粗。为此引入电流密度的极限：
J max ≤ 500A / cm2 ，或者是 3000A / m2
4 导线最终要能够完全绕进铁心的内部空间，从截面看即能放入窗口部分
封装系数 Kw 可以告诉我们可以被铜线填满的区域的百分比是多少。一般为 0.5 左右，还要取决于导线尺寸以及绕线的方法。不同的绕线方法产生不同的导线长度，同心双绕组的长度要长于单绕组的长度，如下图
因为只有一条磁路存在，同名端的选取也是显而易见的。我们同样可以允许并联结构的多绕组线圈。
同理利用无限小磁路阻抗的假设，得到
φ 1 + 2φ + φ 3 = 0
λ1+ N
1 V
1+ N1
2λ + λ 3 = 0
NN
2
3
VV
2 + 3=0
N2 N3