电力电子的技术笔记华北电力大学.pdf

考研论坛 电力电子技术 绪论 1什么是电力电子技术：电力电子技术包括信息电子（模拟，放大状态，数字电路）技 术和电力电子技术（电网电能电力，开关通断状态）。电力电子技术就是研究电力电子器件 的性能，选用完成特定的电力电能的转换后来获得所需要的电力电能。一般我们从电网中获 取的都是比较粗糙的电能，在各种精确和特定功能电路中不能满足要求，因此我们必须的进 行变换（整流，逆变，斩波，交流电力控制）。电力电子技术包括电子学（电路和器件），电 力学（静止和旋转电机），控制理论（如何实现控制）。电力电子技术可以看成是弱电对于强 电的控制，其中控制理论就是纽带。 2 电力电子技术的发展 1947出现晶体管，1957出现了晶闸管，晶闸管属于半控型器件主要控制方式是改变导 通的相位角，因此属于相控方式。七十年代后出现了可以关断的GTO，ＧＴＲ，MOSFET等全 控型器件的出现，较相位控制后出现了斩控方式，主要是脉宽调制方式PWM，通过调制这种 波形与载波的锯齿波来控制器件的通断，来形成所需要的电源波形，八十年代后IGBT的发 展等复合型器件异军突起，以后的隔离，控制检测保护，电路的集成化 3电力电子技术的应用 在各类电机的控制和调速系统，电力系统变电，无功补偿和抑制谐波，电子装置，家 用电器的电源部分 4教材的简介和使用说明 第一部分：电力电子器件 2,9 基础 了解期间的结构原理参数应用特性，应该以电 力二极管，晶闸管，电力MOSFET，IGBT应用较为广泛的为重点。第九章是器件的共同问 题包括驱动控制保护以及增容的串并联。 第二部分：各种基本的电力电子电路3456主体 包括四种交直流间的变化。把握 各种电路的共性和个性分析，注意电路的分析能力和方法的形成 第三部分：PWM的技术和软开关技术 78这是精华 第四部分：电力电子的应用 还有基础实验部分 第一章 电力电子器件 1 考研论坛 考研论坛 1.1电力电子器件的概述 1主电路：直接承担电能变换任务的的电路电力电子器件可以直接用于主电路实现变换的 器件。一般电力电子器件具有如下特点：承受电流电压能力，处理的功率大，本身的损耗， 在实际应用中往往需要信息电子电路来控制即所谓的驱动电路 2应用电力电子系统的组成 组成：主要是有控制电路，驱动电路，检测电路，主电路。一般的驱动电路和检测电路要 和主电路强电部分采用光和磁进行电气隔离，还要注意电力电子器件一般比较昂贵耐压耐 流能力稍微差一点，在主电路和控制电路中加一些保护电路 3分类 （１）控制信号所控制的程度：不可控（电力二极管），半控型器件（只开通晶闸管），全 控型器件（可以开通和关断ＧＴＯ，ＧＴＲ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ） （２）驱动电路加在公共端和控制端的信号的性质：电流型（从控制端注入或者抽出电流 来实现导通），电压型（来形成电压场效应） （３）信号的有效波形：脉冲型（使用脉冲使其开，关，不需要维持），电平型（持续维 持导通，场效应） （４）内部载流子的情况：单极性（有一种载流子，ＭＯＳＦＥＴ，肖特基二极管），双 极性（有两种载流子，ＧＴＯ，ＧＴＲ，晶闸管，电力二极管），复合型：由单极性和双 极性复合而成的ＩＧＢＴ，ＭＣＴ 总结：单极性和复合型的都是电压驱动型器件，都含有ＭＯＳＦＥＴ都是场效应驱动，且 都是要电平型来维持场的存在，而电压型的特点就是输入阻抗大，驱动功率小，ＩＧＢＴ 需要小于２０Ｖ驱动电路简单，开关频率高。 双极性的都是电流型器件，需要注入和抽出电流来开通和关断，有电平型的ＧＴＲ，和脉 冲型的晶闸管和ＧＴＯ，电流型的由于具有电导调制效应（多子浓度