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电力电子技术大作业

《电力电子技术大作业》作业题目：灯光控制电路

姓名：刘大勇

班级：电气12-04班

学号：11053416

同组人：付晨平12053429

程润泽12053427

中国石油大学（华东）

日期：2014年12月13日

摘要

本篇论文主要是对基于电力电子技术，模拟电子技术和数字电子技术来进行设计的灯光控制电电路进行详细的说明。包括其设计思路，工作原理和功能应用，以及所使用的主要元器件和电路。在整篇论文中，对于元器件和电路形式作了比较详细地介绍，具体说明了其工作原理，基本应用和发展前景。最后表达了对于本次课程设计的收获和感悟。

关键词：亮度调节；定时；色调搭配；三相桥式整流；W7805稳压芯片；NE555定时器；双向晶闸管；电容；发光二极管；

第一章

引言 (2)

1.1

课题设计的背景和意义 (2)

1.2

课题的设计思路、工作原理与功能应用 (2)

第二章

主要电路和元件的介绍 (3)

2.1

三相桥式全控整流电路 (3)

2.2

电力电容器的特性、作用及运行中的问题 (4)

2.3

二极管工作原理及主要应用 (7)

2.4

发光二极管的工作原理及应用 (8)

2.5

W7805稳压器 (9)

2.6

555定时器的基本组成和工作原理…………………………………………………..

2.7

双向晶闸管原理及其交流开关应用………………………………………………….

第三章

收获与感悟 (14)

第一章引言

1.1课题设计的背景和意义

照明主要包含天然采光和人工照明这两个方面。电气照明就是指为了进行人工照明通过各种设施而把电能转变为光能。从大的方面来说，我国虽然地域辽阔、资源总量丰富，但是由于人口基数大、资源利用率相对发达国家较低，因次我国的资源同样面临着巨大问题和挑战。而目前我国的电能主要来源于火力发电，只有少部分电能是来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等，因此节能问题迫不容缓；而从小的方面来说，电气照明节能设计有利于减少企业和家庭的电费开支。

1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用

设计思路：

经过电力电子这门课程的学习，对于电力变换电路，有了比较清晰地认识，在本次设计过程中，运用了三相桥式整流电路。有三相桥式整流电路加上变压器可以得到合适的直流电，作为一些芯片和小功率用电器的供电电源。利用不同颜色发光二极管的串联和并联，可以有效地调节一定范围内的光环境。通过利用稳压芯片可以得到幅值和波形符合要求的电压，为NE555定时器供电。有定时器和其他组合元件搭配而成的定时电路，可通过双向晶闸管实现对主电路的控制，定时时间长度大概在几小时左右，因此可以对各种用电器实现定时控制，通过将灯泡或日光灯与滑动变阻器串联可实现灯光亮度的无极调节。工作原理及应用：

本次电路的设计是基于电力电子技术中的变压和整流来进行的。通过变

压器和三相桥式整流加电容滤波电路，初步获得可以为控制电路供电的电压比较稳定的直流电源。接下来通过使滑动变阻器和发光二极管来实现对发光二极管的亮度的调节，通过多组不同颜色的发光二极管和滑动变阻器的并联以及并联在发光二极管两端的开关，可以实现调节不同发光二级光的亮度以及亮灭，使其相互搭配来实现对室内光环境的全面调节，达到用户所期望的效果。除此之外，发光二极管位置的布置，也可以进行合理调整，可以通过不同的设置位置，摆放成不同的形状，例如心形，月亮等来达到传情达意的目的，情侣首选。在之后的电路里，加入了由W7805芯片和其他元件共同组成的稳压电路，可以将前边经整流滤波得到的电压波形进行高度的稳定，变成一条直线，为之后的NE555定时器提供稳定的电压。接下来是由NE555芯片和其他元件组合而成的定时器，通过调节滑动变阻器和适当选择电容的大小，可以实现不同时间长度的定时需求。定时器的输出接到了双向晶闸管，作为触发脉冲，使其导通。双向晶闸管串联在主电路上，控制主电路的断开和闭合，即灯泡的亮灭，与灯泡串联的滑动变阻器，用来调节灯光的亮度。由定时电路和双向晶闸管的相互配合可以实现灯泡的定时亮灭。除了对灯泡进行定时操作外，还可以利用定时电路对其他用电设备实现定时操作，例如电热毯的定时充电和电风扇的定时等。由日光灯和发光二极管相互配合，对光的调节和利用有更高的效率，可以在功能和智能化程度提高的同时实现节约电能的作用。

第二章主要电路及元器件的介绍

2.1 三相桥式全整流电路

三相桥式全控整流电路原理图如图1所示[1]。在图1中该电路是由变压器、共阴极组(VT1，VT3，VT5)、共阳极组(VT4，VT6，VT2)以及负载连接而成，其中变压器一次侧接成三角形，目的是避免3次谐波流入电网，二次侧接成星形可得到零线。由于电路采用了六个晶闸管，晶闸管为半控器件，需要设计触发电路才能使它们导通。电路正常工作时，每个时刻需两个晶闸管导通，一个为共阴极组，另外一个为共阳极组的。本电路的采用的是双脉冲触发方式，以确保前一个晶闸管导通。六个晶闸管的脉冲按照VT1－VT2－VT3－VT4－V T5－VT6的顺序依次导通，相位依次差60°。在满足触发条件的情况下，共阳极组中处于通态的晶闸管对应正得最多的相电压，共阴极组中处于通态的晶闸管对应负得最多的相电压。输出整流电压Ud则为两相电压之差。根据晶闸管的工作情况，故将波形中的一个周期等分成六段，每段60°。三相桥式全控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角α的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。晶闸管具有下面的特性：

1）当晶闸管承受反向电压时，无论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通2）晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

3）晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何变化，晶闸管都保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。

4）晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。根据晶闸管的这种特性，通过控制晶闸管的导通和关断时刻，就能控制整流电路的触发角的大小。在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60o，脉宽一般为20o ~30o，称为双脉冲触发。双脉冲电路较复杂，但要求的触发电路输出功率小。

2.2电力电容器的特性、作用及运行中的问题

1）电力电容器的特性

从电容器的结构上看，最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。

但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流是通过场的形式在电容器间通过的。

2）电力电容器的作用

串联电容器的作用|

电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流串联电容器串接在线路中，其作用如下：

（一）提高线路末端电压

串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压，一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。| 电厂锅炉、汽轮机、电气、水处理等热电行业技术交流) （二）降低受电端电压波

当线路受电端接有变化很大的冲击负荷（如电弧炉、电焊机、电气轨道等）

时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。

（三）提高线路输电能力

由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。

（四）改善了系统潮流分布

在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。

（五）提高系统的稳定性

线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线路故障被部分切除时（如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相），系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率，从而提高系统的动稳定

3）电力电容器运行中应注意的问题

（一）环境温度

电容器周围环境的温度不可太高，也不可太低。如果环境温度太高，电容工作时所产生的热就散不出去；而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿。按电容器有关技术条件规定，电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。我国大部分地区的气温都在这个温度以下，所以通常不必采用专门的降温设施。如果电容器附近存在着某种热源，有可能使室温上升到40℃以上，这时就应采取通风降温措施，否则应立即切除电容器。电容器环境温度的下限应根据电容器中介质的种类和性质来决定。YY

型电容器中的介质是矿物油，即使是在- 45℃以下，也不会冻结，所以规定- 40℃为其环境温度的下限。而YL 型电容器中的介质就比较容易冻结，所以环境温度必须高于-

20℃，我国北方地区不宜在冬季使用这种电容器。(除非把它安置在室内，并采取加温措施)

（二）工作温度

电容器工作时，其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50~60℃，不得超过60℃。为了监视电容器的温度，可用桐油石灰温度计的探头粘贴在电容器外壳大面中间三分之二高度处，或是使用熔点为50~60℃的试温蜡片。

（三）工作电压

电容器对电压十分敏感，因电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会加速老化，寿命缩短，甚至电击穿。电网电压一般应低于电容器本身的额定电压，最高不得超过其额定电压10%，但应注意:最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。因此，当工作电压为 1.1 倍额定电压时，必须采取降温措施。

（四）工作电流与谐波问题

当电容器安装工作于含有磁饱和稳压器、大型整流器和电弧炉等“谐波源”的电网上时，交流电中就会出现高次谐波。对于n

次谐波而言，电容器的电抗将是基波时的1/n，因此，谐波对电流的影响是很厉害的。谐波的这种电流对电容器非常有害，极容易使电容器击穿引起相间短路。考虑谐波的存在，故规定电容器的工作电流不得超过额定电流的 1.3 倍。必要时，应在电容器上串联适当的感性电抗，以限制谐波电流。

（五）合闸时的弧光问题

某些电容器组特别是高压电容器在合闸并网时，因合闸涌流很大，在开关上或变流器上会出现弧光。碰到这种情形时，应调整电容器组的电容值或更换变流器，对高压电容器可采用串电抗器加以消除。

（六）运行中的放电声问题

电容器在运行时，一般是没有声音的，但有时会例外。造成声音的原因大致有以下几种：

①套管放电。电容器的套管为装配式者，若露天放置时间过长，雨水进入两层套管之间，加上电压后，就有可能产生劈劈啪啪的放电声。遇到这种情形时，可将外套管松出，擦干重新装好即可。

②缺油放电。电容器内如果严重缺油，以致于使套管的下端露出油面，这时就有可能发出放电声。为此，应添加同种规格的电容器油。

③

脱焊放电。电容器内部若有虚焊或脱焊，则会在油内闪络放电。如果放电声不止，则应拆开修理。

④

接地不良放电。电容器的芯子与外壳接触不良时，会出现浮动电压，引起放电声。这时，只要将电容器摇动一下，使芯子与外壳接触，便可使放电声消失。

（七）爆炸问题

多组电容器并联运行时，只要其中有一台发生了击穿，其余各台就会同时通过这一台放电。放电能量很大，脉冲功率很高，使电容器油迅速汽化，引起爆炸，甚至起火，严重时有可能使建筑物也遭到破坏。为防止这种事故，可在每台电容器上串联适当的电抗器或熔丝，然后并联使用。另外，电力系统中并联补偿的电容器采用Δ 结线虽有较多优点，但电容器采用Δ 结线时，任一电容器击穿短路时，将造成三相线路的两相短路，短路电流很大，有可能引起电容器爆炸。这对高压电容器特别危险。因此高压电容器组宜接成中性点不接地星形(Y 型)，容量较小时(450kvar 及以下)宜接成Δ形。低压电容器组应接成Δ形。

2.3二极管工作原理及其主要应用

1）二极管的主要原理

二极管的主要原理：就是利用PN 结的单向导电性, 在PN

结上加上引线和封装就成了一个二极管。

①首先对PN 结的形成作一些简要简要介绍

型半导体是在本征半导体（一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体）掺入少量三价元素杂质，如硼等，因硼原子只有三个价电子，它与周围的硅原子形成共价键，因缺少一个电子，在晶体中便产生一个空位，当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位，使硼原子成了不能移动的负离子，而原来

的硅原子的共价键则因缺少一个电子，形成了空穴，但整个半导体仍呈中性。这种P

型半导体中以空穴导电为主，空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。N 型半导体形成的原理和P

型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子，如磷等。掺入后，它与硅原子形成共价键，产生了自由电子。在N

型半导体中，电子为多数载流子，空穴为少数载流子。因此，在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素，便形成了P 型区和N 型区，根据N 型半导体和P

型半导体的特性，可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异，电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散，它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。

②PN 结的单向导电性

在PN 结外加正向电压V，在这个外加电场的作用下，PN

结的平衡状态被打破，P 区中的空穴和N 区的电子都要PN

结移动，空穴和PN 结P 区的负离子中和，电子和PN 结N

区的正离子中和，这样就使PN

结变窄。随着外加电场的增加，扩散运动进一步增强，漂移运动减弱。当外加电压超过门槛电压，PN 结相当于一个阻值很小的电阻，也就是PN 结导通。2）二极管主要应用

①几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管。半导体二极管在电路中的使用能够起到保护电路，延长电路寿命等作用。半导体二极管的发展，使得集成电路更加优化，在各个领域都起到了积极的作用。二极管在集成电路中的作用很多，维持着集成电路正常工作。下面简要介绍二极管在以下四种电路中的作用。

a、开关电路

在数字、集成电路中利用二极管的单向导电性实现电路的导通或断开，这一技术现在已经得到广泛应用。开关二极管可以很好的保护的电路，防止电路因为短路等问题而被烧坏，也可实现传统开关的功能。开关二极管还有一个特性就是开关的速度很快。这是传统开关所无法比拟的。

b、限幅电路

在电子电路中，常用限幅电路对各种信号进行处理。它是用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分信号。目前，大多数二极管都可作为限幅使用，但有些时候需要用到专用限幅二极管，如保护仪表时。

c、稳压电路

在稳压电路中通常需要使用齐纳二极管，它是一种利用特殊工艺制造的面结型硅把半导体二极管，这种特殊二极管杂质浓度比较高，空间电荷区内的电荷密度大，容易形成强电场。当齐纳二极管两端反向电压加到某一值，反向电流急增，产生反向击穿。

d、变容电路

在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动频率控制、调谐、调频以及扫描振荡等。

2.4 发光二极管的工作原理及应用

1）发光二极管的发光原理

发光二极管是半导体二极管的一种，

它的核心部分是由P型半导体（也称空穴半导体，

即空穴的浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体）

和N型半导体（也称电子型半导体，

即自由电子的浓度远大于空穴浓度的杂质半导体）组成的晶片，

在P型半导体和N型半导体中间形成PN结，在其交界面两侧形成空间电荷区，形成内电场。当外界无电压时，由于本征激发，

N区有很多可以自由移动的电子，P区有很多可以自由移动的空穴，

PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和内电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。发光二极管具有单向导电性，

它的材料大多是镓（Ga）、砷（As）与磷（P）

的化合物。当在PN结两端加上正向电压（正向偏置）时，

外加电场与内电场方向相反，破坏了PN结的动态平衡，

空穴从P区注入N区，电子从N区注入到P区，

注入的少数载流子将与该区的多数载流子在PN结附近数微米范围内进行复合，同时不断地将多余的能量以光的形式辐射出去，

从而把电能转化为光能。当PN结施加反向电压时，

少数载流子无法移动进行复合，

所以无法发光。PN结的工作原理如图1所示。不同半导体中的电子和空穴所处的能量状态不同，复合时释放出的能量多少就不同，释放出的能量越多，

则发出的光的波长越短。如磷砷化镓二极管发红光，而磷化镓二极管发绿光。

2）发光二极管的应用

随着发光二极管高亮度化和多色化的进展, 应用领域也不断扩展.

从较低光通量的指示灯到显示屏,

再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,

最后发展到高光通量通用照明光源.举例如下：

①LED 显示屏

自20 世纪80 年代中期, 就有单色和多色显示屏问世,

起初是文字屏或动画屏.90 年代初, 电子计算机技术和集成电路技术的发展,

使得LED 显示屏的视频技术得以实现, 电视图像直接上屏, 特别是90

年代中期, InGaN 蓝色和绿色超高亮度LED 研制成功并迅速投产,

使室外屏的应用大大扩展, 面积在100 —300m2 不等.目前LED

显示屏在体育场馆、广场、会场甚至街道、商场都已广泛应用,

美国时代广场上的纳斯达克全彩屏最为闻名, 该屏面积为120英尺×90 英尺,

相当于1005m2 , 由1900 万只超高亮蓝、绿、红色LED 制成.此外,

在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方面应用也占较大比例,

近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有较大的发展.发光二极管在这一

领域的应用已成规模, 形成新兴产业,且可期望有较稳定的增长.

②汽车用灯

超高亮LED 可以做成汽车的刹车灯、尾灯和方向灯,

也可用于仪表照明和车内照明,

它在耐震动、省电及长寿命方面比白炽灯有明显的优势.用作刹车灯,

它的响应时间为60ns , 比白炽灯的140ms 要短许多,

在典型的高速公路上行驶, 会增加4 —6m 的安全距离.据Lumileds 公司称,

已有1500 万辆汽车用上了他们的LED 产品.现国内的桑塔纳汽车已将

LED 高位刹车灯作为汽车必装件, 效果颇好.国外某公司的一部概念车,

除前照灯外, 其他光源全用LED , 共用了600 多个LED .2002 年4

月日内瓦车展上, 展出一辆用LED

制成前照灯的概念车十分引人注目.它的前照灯由51 个Lumileds

公司提供的LuxeonLED 器件组成, 其中还包括方向灯.当然,

由于汽车的定型过程较长, 估计其推广应用还有一个过程

2.5 W7805稳压器

W7805三端稳压集成电路，电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 ××

系列和负电压输出的79××系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。

中文名

7805三端稳压集成电路

输入电压

36V

输出电流

1.5A以上

特点

可靠、方便，而且价格便宜

1）结构组成

用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。

在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。

当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1.5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。

在78 ** 、79 ** 系列三端稳压器中最常应用的是TO-220 和TO-202

两种封装。这两种封装的图形以及引脚序号、引脚功能如附图所示。

从正面看①②③引脚从左向右按顺序标注，接入电路时①脚电压高于②脚，③脚为输出位。如对于78**正压系列，①脚高电位，②脚接地，；对与79**负压系列，①脚接地，脚接负电压，输出都是③脚。如附图所示。

此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第②脚相连。这样在78**系列中，散热片和②脚（地）连接，而在79**系列中，散热片却和②脚（输入端）连接。

2）输入电压

78**系列的稳压集成块的极限输入电压是36V，最低输入电压比输出电压

高3-4V。还要考虑输出与输入间压差带来的功率损耗，所以一般输入为9-

15V之间。7V的电压要想输出5V，则需要使用低压差的稳压集成块，如附图所示的型号。也可以使用3只普通的整流二极管降压，也能得到5V的较为稳

定的电压，二极管的允许电流大于所需要的电流即可。

2.6 555 定时器的基本组成和工作原理

555 定时器是美国Signetics 公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名，此电路后来竟风靡世界。目前，主要流行的产品是：双极型产品，它的型号最后三位数都是555；COMS 产品，它的型号的最后四位数均为7555。而且,它们的功能和外部引脚的排列完全相同,为了提高集成度,在同一基片上集成 2 个555 单元，其型号的最后加上556 三个数字，在同一基片上集成 4 个555 单元，其型号的最后加上558 三个数字，统称为集成555定时器。双极型555 定时器的电源电压范围为5～16 V，最大的负载电流达200mA。CMOS 型7555定时器的电源电压范围为3～18V，负载电流在4mA 以下。

555 定时器是一个模拟与数字混合型的集成电路，其成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，

就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子玩具及自动控制等方面：

1）555 定时器的电路结构

下面以国产的双极型定时器CB555 为例，

介绍电路结构并分析其工作原理，以此来搭建新的电路。CB555

电路结构如图1 所示。从图中可以看出，

它主要由电阻分压器、两个电压比较器、一个基本RS

触发器、一个放电三极管以及输出缓冲器等五个基本单元组成。

①电阻分压器

由3 个阻值均为R （图中为三个5KΩ）

的电阻串连构成分压器,为电压比较器C1和C2提供参考

电压。因为电压比较器为理想元件,

其输入电阻近似与无穷大,其输入端的电流可忽略不计,所以在外加电源的作用下, 在控制电压输入端CO （5 端）悬空时，

可以提供两个参考电压：UR1=2VCC/3 和UR2=VCC/3。如果CO （ 5 端）外接固定电压，则UR1=VCO，UR2=VCO/2

②电压比较器C1 和C2

C1和C2是两个结构完全相同的高精度的电压比较器，它的“+”

端是同相输入端，“-”端是反相输入端。电压比较器的灵敏度很高，

当同相输入端电平略大于反相端时，其输出端为高电平；反之，

当同相输入端电平略小于反相输入端电平时，其输出端为低电平。电压比较器C1的同相输入端接参考电压UR1，其引出端标为CO （5

端）、反相输入端标为TH （6

端）；电压比较器C2的反相输入端接参考电压UR2、同相输入端标为（2 端）。当电压比较器C1的触发电平UTH

大于2VCC/3时，则输出为低电平；反之输出为高电平。当电压比较器C2触发电平UTR 小于VCC/3 时，

则输出为低电平；反之，输出为高电平。控制电压端的电压UCO，平时输出作为比较器C1的参考电平，当CO

端外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01μf

的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。

③基本RS 触发器

由电压比较器C1和C2的输出端UC1、UC2作为基本RS

触发器的输入端S 和R。基本RS 触发器的状态受6 端和2

端的输入电平控制。RD(4 端)是低电平复位端，在RD

施加低电平时，可以强制复位，使Q=0、UO=0。正常工作时，将低电平复位端接电源VCC 的正极。

④放电三极管TD

集电极开路的放电三级管TD构成放电开关，使用时将其集电极接正电源，基极接基本RS 触发

器的Q 端。其通断状态由触发器的状态决定，受G3门输出的控制，

G3的输出即是RS 触发器输出Q经G3的信号。当Q 端为0 时TD导通；当Q 为1时TD截止。

⑤输出缓冲器

为了提高电路的带负载能力和隔离负载对定时器的影响，还在输出端设置了缓冲器G4。如果将UO＇(7

端)经过电阻接到电源上，那么只要这个电阻的阻值足够大，UO为高电平时，UO＇也一定为高电平；UO为低电平时，UO＇也一定为低电平。555

定时器能在很宽的电源电压范围内工作，并可承受较大的负载电流。

2）555 定时器的工作原理

分析电路结构可以看出，当在TH、TR

、RD端，加不同的电压信号时，对电压比较器的输出、基本RS

触发器的输出、放电三极管的工作状态乃至整个定时器的输出都有影响。它的

工作原理如下：当置零端RD （4

端）加低电平信号，输出端Uo（3端）便立即被置成低电平，不受其他输入端

状态的影响,

放电开关TD导通。正常工作时必须处于高电平；当UTH>2VCC/3、UTR

>VCC/3 时，电压比较器C1输出为低电平，也就是UC1=0，则基本RS

触发器的S=0、电压比较器C2输出为高电平，也就是UC2=1，则基本RS

触发器的R=1，基本RS

触发器被置0，即Q=0，放电开关TD导通，同时输出电压UO

为低电平。当UTH<2VCC/3、UTR >VUTR >VCC/3

时，电压比较器C1输出为高电平，也就是UC1=1，则基本RS

触发器的S=1、电压比较器C2输出为高电平，也就是UC2=1，则基本RS

触发器的R=1，基本RS

触发器的状态保持不变，因而放电开关TD和输出电压UO的状态也维持不变

。UTH>2VCC/3、UTR

时，电压比较器C1输出为低电平，也就是UC1=0，则基本RS

触发器的S=0、电压比较器C2输出为低电平，也就是UC2=0，则基本RS

触发器的R=0，基本RS 触发器处于Q=Q軍=1，同时输出电压UO为高电平，放电开关TD截止。当UTH<2VCC/3、UTR

电压比较器C1输出为高电平，也就是UC1=1，则基本RS

触发器的S=1、电压比较器C2输出为低电平，也就是UC2=0，则基本RS触发

器的R=0，基本RS

触发器被置1，即Q=1，放电开关TD截止，同时输出电压UO为高电平。

Tw≈1.11×R1×C1

NE555单稳态电路Tw≈1.11×R1×C1

2.7双向晶闸管原理及其交流开关应用

晶体闸流管简称晶闸管（图1），也称为硅可控元件，是由三个PN

节构成的一种大功率半导体器件，多用于可控硅整流、逆变、调压等电路，也

作无触点开关。

在分析晶闸管的工作原理时，常将其等效为两个晶体管V1 和V2

串级而成。其工作过程如下：UGK>0 → 产生IG → V2 通→产生IC2 → V1 通→ IC1↗→ IC2 ↗ → 出现强烈的正反馈，G极失去控制作用，V1

和V2完全饱和，晶闸管饱和导通。晶闸管导通后，即使去掉门极电流，仍能维持导通。当阳极电流减小到一定值时管子将关断，另外在阳极和阴极加反向电压，晶闸管也会关断。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联（图2），但只有一个控制极。这样，双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电，而单向晶闸管却是一种可控的单方向导电器件。由于双向晶闸管的正、反向伏安特性曲线具有对称性，所以给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通。这样，触发电路的设计就具有很大的灵活性，可以采用多种不同的触发方式。此外，双向晶闸管的两个主电极不再分为阳极和阴极，而是称为第一电极T1 和第二电极T2

。双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件，主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等。调压器电路主要由阻容移相电路和双向晶闸管两部分组成。R5 、RP 和C5

构成阻容移相电路。合上电源开关S ，交流电源电压通过R5 、RP

向电容器C5 充电，当电容器C5两端的电压上升到略高于双向触发二极管ST 的转折电压时，ST 和双向晶闸管VS 相继导通，负载RL

得电工作。当交流电源电压过零瞬间，双向晶闸管自行关断，接着C5

又被电源反向充电，重复上述过程。触发电路是工作在交流电路中的，交流电压的正、负半周分别会发出正、负触发脉冲送到双向晶闸管的控制极，使管子在正、负半周内对称地导通一次。改变RP 的阻值，就改变了C5

的充电速度，也就改变了双向晶闸管的导通角，相应地改变了负载RL

上的交流电压，实现了交流调压。从结构上来说，ST

双向触发二极管是一种没有控制极的晶闸管，可以把它看成是两个二极管的反向并联。这样，无论在双向触发二极管的两极之间外加什么极性的电压，只要电压的数值达到管子的转折电压值，就能使它导通。双向触发二极管的转折电压较高，一般在20 ～40V 范围。

第三章收获与感悟

首先要感谢我们组的其他两位成员，是他们的努力让我们组更像一个团队，并最终顺利做出了我们的成果。同时，我们的成果也离不开老师的指导和同学的帮助，因为设计中遇到了很多我们3人无法解决的问题。一开始，我们想创造一个高端有大用的东西，因为老师也说，也许现在不能实现，以后可能会实现啊。可是后来却迟迟定不下来题目，在查找资料的过程中，我们决定不如从实际生活中寻找突破点，最终确定了灯光控制电路的课题。这和我们的生活很贴近，无论是我们的日常生活还是工厂公司的工作或者公共场所的照明等等，几乎用到电的地方就会有灯光的使用，从而也就会有灯光控制电路的使用。

课题确定后，一切工作就有了方向了，我们进行了分工合作，查找资料，波形仿真模拟。我在我们组的主要工作就是进行波形仿真模拟。由于我们的控制电路除了一些三相桥式整流电路外，还用到了许多模拟电子电路里的器件，但是有的器件pcim里并没有，所以仿真的时候遇到了一些困难，后来在同学的帮助下用了黑匣子代替，但结果就是使得仿真的波形变得不是那么准确了。这可能是一个瑕疵了。

其实本次设计的最大收获不是设计内容，而是设计的过程和最终对课程的更深理解。做好一个大的课题，团队的合作是不可缺少的，一个人很难做出什么好的东西，甚至难以完成。而对电力电子这门课，一开始我以为它和模拟电子电路一样，可现在看来显然是不一样的，它更多的是讲实际应用，而不是抽象的概念与介绍。而且在查找资料的过程中确实感觉到了我们国家电力电子器件的落后以及对它的重视，我觉得这需要每一个有想法的人共同努力，像一个团队去努力合作才好。

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技术

[19]蒋芸、鲍丽莎、曹正东，《发光二极管的特性研究》，实验室研究与探索

第26卷第6期，2007年6月

电力电子装置及系统复习题及答案

概念部分（小题） 1、电力电子装置的主要类型：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、静态开关通信电源交流稳压电源充电电源通用逆变电源 3、直流电源装置电解电镀直流电源交流电源装置不间断UPS电源开关电源 4、缓冲电路的主要作用：抑制开关器件的di/dt 、du/dt，改变开关轨迹，减少开关损耗，使之工作在安全工作区内。 5、常用耗能式缓冲电路：无极性、有极性、复合型注：p14电路模型区分。 6、过电流保护方法：（1）利用参数状态识别对单个期间进行自适保护（2）利用常规方法进行最终保护。 7、为防止桥臂中两个开关器件直通，通常对两个开关器件的驱动信号进行互锁并设置死区 8、缓冲电路类型（判断或者填空）无源功率因数校正（在电源输入端加入低频大电感） 9、功率因数校正有源滤波器无功谐波补偿有源功率因数校正功率因数校正电路(单项有源校正装置主要是 boost，可分为不连续电流模式和连续电流模式) 10、UPS典型结构：稳压器整流器逆变器转换开关 UPS主要分类：后备式、双变换在线式、在线互动式、双变换电压补偿在线式（delta 变换式）其中：后备式是以市电供电为主的UPS，一般后备式UPS功率多在2kV A以下。其工作原理图见书P95图4.2 双变换在线式是以逆变器为主的工作方式，原理图书P95图4.3 11此外，在相同开关频率下，单极性的波动频率较双极性波提高一倍。 13、无源的功率因数校正是在输入端加电容电感进行被动补偿这是一种预补偿有源的是主动补偿比如我们讲的Boost功率因数校正器 14、逆变类型：全桥半桥推挽 15、开关电源结构， 16、功率因数校正概念， 17、逆变器结构， 18、感应加热电源（这些有的没有写出答案的大家自己对着书看一下啊，要断电了，来不及找了）

电力电子技术课后习题全部答案解析

电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 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uGK>0。 2-3. 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。 2-4 图2-27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、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t

电力电子技术作业解答

电力电子技术作业解答教材：《电力电子技术》，尹常永田卫华主编

第一章电力电子器件 1-1晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由哪些因素决定？答：晶闸管的导通条件是：（1）要有适当的正向阳极电压；（2）还有有适当的正向门极电压。导通后流过晶闸管的电流由阳极所接电源和负载决定。 1-2维持晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是：流过晶闸管的电流大于维持电流。利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，可使导通的晶闸管关断。 1-5某元件测得V U DRM 840=，V U RRM 980=，试确定此元件的额定电压是多少，属于哪个电压等级？答：根据将DRM U 和RRM U 中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，确定此元件的额定电压为800V ，属于8级。 1-11双向晶闸管有哪几种触发方式？常用的是哪几种？答：双向晶闸管有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+和Ⅲ-四种触发方式。常用的是：（Ⅰ+、Ⅲ-）或（Ⅰ-、Ⅲ-）。 1-13 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：因为 GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：（1）GTO 在设计时2α较大，这样晶体管 V2控制灵敏，易于 GTO 关断；（2）GTO 导通时的21αα+更接近于 1，普通晶闸管15.121≥+αα，而 GTO 则为05.121≈+αα，GTO 的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；（3）多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。第二章电力电子器件的辅助电路 2-5说明电力电子器件缓冲电路的作用是什么？比较晶闸管与其它全控型器件缓冲电路的区别，说明原因。答：缓冲电路的主要作用是： ⑴ 减少开关过程应力，即抑制d u /d t ，d i /d t ；

华工电力电子技术平时作业2019

电力电子技术平时作业（2019年2月20日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，整流、逆变、斩波、变频和变相。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要触发脉冲的幅度和功率达的到对所作用的可控硅有效触发、要可方便与被控的交流电周期同步，和能方便的改变同步后的延迟时间。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。 4、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为___电压源型逆变电路_____，当直流侧为电流源时，称此电路为__电流源型逆变电路______。 5、在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称__自然采样法____，实际应用中，采用__ 规则采样法___来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有_普通型单向导通的晶闸管___式、__普通型双向导通的晶闸管___式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在__ 触发 ____时刻换流，二极管则在_ _电源电压过零点_____时刻换流。 8、过电压产生的原因_ _浪涌电压______、__操作过电压______，可采取__ 阻容吸收、__晒推___、压敏电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式_ 自然换流_、__ 负载换流__、_ 强迫换流_____。 10、门极可关断晶闸管主要参数有_ 最大可关断阳极电流IATO 、__、__。 11、电力变换通常分为四大类，即__ 整流、_逆变_______、__ 直流斩波、___交流变交流__。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于_ 改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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：闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小。

电力电子装置及系统设计课程设计

《电力电子装置及系统》课程设计题目：基于UC3842的单端反激开关电源的设计学院电力学院专业电子科学与技术姓名学号指导教师完成时间2016.11.25

目录摘要 (1) 第一章：开关电源的概述 1.1：开关电源的发展历史 (2) 1.2：开关稳压电源的优点 (2) 1.2.1：内部功率损耗小，转换效率高 (2) 1.2.2：体积小，重量轻 (3) 1.2.3：稳压范围宽 (3) 1.2.4：滤波效率大为提高，滤波电容的容量和体积大为减小 (3) 1.2.5：电路形式灵活多样，选择余地大 (3) 1.3：开关稳压电源的缺点 (3) 1.3.1：开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰 (4) 1.3.2：电路结构复杂，不便于维修 (4) 1.3.3：成本高，可靠性低 (4) 第二章：UC3842的原理及技术参数 2.1：UC3842的工作原理 (5) 2.2：UC3842的引脚及技术参数 (6) 第三章：单端反激开关电源 3.1：单端反激开关电源的原理 (7) 3.2：反激式开关电源设计 (9) 3.2.1：输出直流电压隔离取样反馈外回路 (9) 3.2.2：初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路 (11) 总结 (13) 参考文献 (13)

基于UC3842的单端反激开关电源的设计摘要开关电源是一种利用现代电子技术，控制开关晶体管和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，也是一种效率很高的电源变换电路，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。具有高频率，高功率密度，高可靠性等优点。本文主要介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于UC3842为控制芯片，实现输出电压可调的开关稳压电源电路。关键词：开关电源脉冲宽度调制 UC3842

电力电子技术平时作业20190820

电力电子技术平时作业（2019年8月20日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，交流变直流、直流变交流，直流变直流、交流变交流。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高，和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是挑选特性参数尽量一致的器件和采用均流电抗器。 4、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为_电压源型逆变电路____，当直流侧为电流源时，称此电路为__电流源型逆变电路______。 5、在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称自然采样法，实际应用中，采用_规则采样法来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有单向导通__式、双向导通式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在触发__时刻换流，二极管则在电源电压过零点_时刻换流。 8、过电压产生的原因电路状态突然改变_、电磁状态突然改变___，可采取__安装避雷线避雷器、电抗器、开关触头加并联电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式自然换流、负载换流、强迫换流。 10、门极可关断晶闸管主要参数有断态重复峰值电压、断态不重复峰值电压__、反向重复峰值电压和反向不重复峰值电压。 11、电力变换通常分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流、__交流变交流___。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于改变用加到负载电路上的直流平均电压值的一种交流变换装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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: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: uax>0且ucx>0。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下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2.晶闸管的触发脉冲要满足哪些要求？

电力电子技术大作业

《电力电子技术大作业》作业题目：灯光控制电路姓名：刘大勇班级：电气12-04班学号：11053416 同组人：付晨平12053429 程润泽12053427 中国石油大学（华东）日期：2014年12月13日

摘要本篇论文主要是对基于电力电子技术，模拟电子技术和数字电子技术来进行设计的灯光控制电电路进行详细的说明。包括其设计思路，工作原理和功能应用，以及所使用的主要元器件和电路。在整篇论文中，对于元器件和电路形式作了比较详细地介绍，具体说明了其工作原理，基本应用和发展前景。最后表达了对于本次课程设计的收获和感悟。关键词：亮度调节；定时；色调搭配；三相桥式整流；W7805稳压芯片；NE555定时器；双向晶闸管；电容；发光二极管；

目录第一章引言 (2) 1.1 课题设计的背景和意义 (2) 1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用 (2) 第二章主要电路和元件的介绍 (3) 2.1 三相桥式全控整流电路 (3) 2.2 电力电容器的特性、作用及运行中的问题 (4) 2.3 二极管工作原理及主要应用 (7) 2.4 发光二极管的工作原理及应用 (8) 2.5 W7805稳压器 (9) 2.6 555定时器的基本组成和工作原理………………………………………………….. 10 2.7 双向晶闸管原理及其交流开关应用…………………………………………………. 12 第三章收获与感悟 (14)

第一章引言 1.1课题设计的背景和意义照明主要包含天然采光和人工照明这两个方面。电气照明就是指为了进行人工照明通过各种设施而把电能转变为光能。从大的方面来说，我国虽然地域辽阔、资源总量丰富，但是由于人口基数大、资源利用率相对发达国家较低，因次我国的资源同样面临着巨大问题和挑战。而目前我国的电能主要来源于火力发电，只有少部分电能是来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等，因此节能问题迫不容缓；而从小的方面来说，电气照明节能设计有利于减少企业和家庭的电费开支。 1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用设计思路：经过电力电子这门课程的学习，对于电力变换电路，有了比较清晰地认识，在本次设计过程中，运用了三相桥式整流电路。有三相桥式整流电路加上变压器可以得到合适的直流电，作为一些芯片和小功率用电器的供电电源。利用不同颜色发光二极管的串联和并联，可以有效地调节一定范围内的光环境。通过利用稳压芯片可以得到幅值和波形符合要求的电压，为NE555定时器供电。有定时器和其他组合元件搭配而成的定时电路，可通过双向晶闸管实现对主电路的控制，定时时间长度大概在几小时左右，因此可以对各种用电器实现定时控制，通过将灯泡或日光灯与滑动变阻器串联可实现灯光亮度的无极调节。工作原理及应用：本次电路的设计是基于电力电子技术中的变压和整流来进行的。通过变

电力电子技术习题与解答

《电力电子技术》习题及解答思考题与习题什么是整流它与逆变有何区别答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开；试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0；（3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。

某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。解：设α=0，T 2被烧坏，如下图：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。

电力电子装置及系统考试知识点太原理工大学(13届葬仪落任影汐整理)

第一章绪论 1、电力电子技术的核心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子装置实现其应用。 2、电力电子装置定义：以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。 3、电力电子控制系统：电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统。 4、电力电子装置的主要类型： AC/DC变换器（整流器） DC/DC变换器（采用PWM控制的变换器也叫直流斩波器） AC/AC变换器（输入输出频率相同叫做交流调压器，频率变化叫变频器） DC/AC变换器（逆变器）静态开关（静态开关通、断时没有触点动作，从而消除了电弧的危害。且静态开关由电子电路控制，自动化程度高。） 5、电力电子装置的应用（1）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（2）交流电源装置：交流稳压电源、通用逆变电源、不间断电源UPS （3）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）电力系统用装置：高压直流输电、无功功率补偿装置和电力有源滤波器、电力开关（5）电机调速用电力电子装置：直流、交流（6）其他实用装置：电子整流器和电子变压器、空调电源、微波炉、应急灯等电源 6、电力电子装置的发展前景：交流变频调速、绿色电力电子装置、电动车、新能源发电、信息来源 7、半导体电力电子开关器件：电力二极管、晶闸管、电力晶体三极管、电力场效应晶体管、绝缘门极双极型晶体管IGBT 8、电力转换模块：把同类或不同类的一个或多个开关器件按一定的拓扑结构及转换功能连接并封装在一起的开关器件组合体。功率集成电路PIC：将电力电子开关器件与电力电子变换器控制系统中的某些环节制作在一个整体上，就叫功率集成电路。电源管理集成电路：可以提供各种方式来控制电源转换并管理各种器件的集成电路。 9、散热：（1）为什么要散热？答:PN结是电力电子器件的核心，PN结的性能与温度密切相关，因而每种器件都规定最高允许结温，器件运行不得超过这个温度，否则许多特性参数改变，甚至使器件永久性烧坏，不散热，100A的二极管长时间流过50A也可能被烧坏。（2）散热的原理。散热途径有三种，但电力电子器件采用热传导和热对流两种方式。（3）散热措施：减少器件损耗：采用软开关电路，增加缓冲电路等措施。散热措施：提高接触面光洁度，涂导热硅脂，施加合适安装压力。选择有效散热面积大的散热器。结构设计注意风道的形成，可以用水、油等介质管道帮助冷却。 10、缓冲电路：（1）作用：抑制开关器件的di/dt、du/dt，改变开关轨迹，减少开关损耗，使之工作在安全工作区域内。（2）普通晶闸管用无极性缓冲电路，GTO、BJT、IGBT等自关断器件，工作频率比SCR高得多，用有极性缓冲电路。

现代电力电子技术大作业

1-1所示： VCC T Q D1 C R N1 N2 i p i s V O * *

不为零，与此相反即为电流断续。如果，在t=T时刻，I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕；也就是临界状态。，I smin>0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完，电路工作在连续状态；Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕，即电路工作在断续状态下。电流连续下的理论波形：

图1-3 理论输出波形 3、实验步骤 1）根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源：Vin 200V；变压器T的参数，L p:10uH, ，L s:5uH,变压器初级线圈匝数：200匝，次级线圈匝数：10匝，变压器励磁电感L m:1m；滤波电容C：110uF,初始电压10V；触发频率：100k,占空比0.8；负载为阻性负载：5Ω。 2）利用所选的元器件，搭建原理图，并按已知参数设置各元件参数，设定仿真控制时间。保存原理图。将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1，这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。 3）点击仿真按钮，双击要观察波形的参数值，点击确定，观察仿真波形。 4、仿真电路图电路原理图如下：

图1-4 仿真电路图 4、仿真结果 1）电流连续输出波形按照顺序，图中的I（D1）为变压器次级电流大小，在图中的大致形状是呈线性下降的直线；I（MOS1）是变压器初级电流大小，在图中的大致形状是呈线性增长的直线；图中的Vp1是输出电压，近似为一条平行于时间轴的一条直线，但略有脉动。

图 1-5 电流连续下仿真结果 2）电流断续输出波形降低触发电路的占空比，电流将断续，将占空比变为0.5，输出初、次级电流波形如下图1-6所示。图1-6 电流连续下仿真结果 6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果，按照所选参数构建的电路，电流连续时，输出电压40V达到了预期制定指标。在开关管MOSFET导通的时间段内，变压器初级电流I（MOSFET）线性上升,此时变压器次级电压为下正上负，使得二极管反偏截止，即I（D）为零,此时负载电流由滤波电容提供。当开关管关断时，存储在L p中的能量不能突变，为维持电流连续，变压器初、次级绕组电压反号，使得二极管正偏导通，给电容C充电并向负载供电。二极管导通，u2便被箝位在V o的水平上，如果滤波电容C的数值很大，输出电压无脉动，则u2=V o，次级绕组电流将线性下降，即i s(t)=I rmax-V o t/L2，直到t=T为止。观察仿真波形发现，输出电压波形是一条与时间轴近似平行的直线，其大小在10V上下略有波动，按照理论来说，尽可能增大滤波电容，输出电压也会更加平稳。观察图1-6的波形可以看出，当电流断续时与电流连续时，在一个周期内，电流出现了为零的情况，而且在断续运行下，电路遵循的规律与连续时不同。

《电力电子技术》习题解答

《电力电子技术》习题解答第2章思考题与习题 2.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A 决定。 2.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定? 答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。 2.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。 2.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。 2.5请简述晶闸管的关断时间定义。答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即gr rr q t t t +=。 2.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。 2.7请简述光控晶闸管的有关特征。答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。 2.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题2.8所示电路中是否合理，为什

电力电子技术作业解答复习用

第一章作业 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？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下，即降到维持电流以下，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、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。解：（a） (b) (c)

第二章作业 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。解：α＝0?时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。在电源电压u2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续导通。因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：考虑到初始条件：当ωt＝0 时i d＝0 可解方程得： u d与i d的波形如下图：当α＝60°时，在u2正半周期60?~180?期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在u2负半周期180?~300?期间释放，因此在u2一个周期中60?~300?期间以下微分方程成立：

考虑初始条件：当ωt＝60 时i d＝0 可解方程得：其平均值为此时u d与i d的波形如下图： 2．图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁；②当负载是电阻或电化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为 2 感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。 ①以晶闸管VT2为例。当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕。组并联，所以VT2承受的最大电压为 2 ②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角a 相同时，对于电阻

电力电子技术平时作业

电力电子技术平时作业（2020年8月5日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，整流、逆流，斩波、变频和变相。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要触发脉冲的幅度和功率达到对所作用的可控硅有效触发、要可方便与被控的交流电周期同步，和能方便的改变同步后的延迟时间。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。 4、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为_电压源型逆变电器，当直流侧为电流源时，称此电路为电流源型逆变电路。 5、在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称自然采样法，实际应用中，采用规则采样法来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有普通型单向导通的晶闸管式、普通型双向导通的晶闸管式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在触发时刻换流，二极管则在电源电压过零点时刻换流。 8、过电压产生的原因浪涌电压、操作过电压，可采取阻容吸收、晒推、压敏电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式自然换流、负载换流、强迫换流。 10、门极可关断晶闸管主要参数有_ 最大可关断阳极电流。 11、电力变换通常分为四大类，即整流、逆变、直流斩波、交流变交流。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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：闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通]极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳板电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流儿以上。导通后的晶闸管管压降很小使导通了的昴闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流|H以下。其方法有二： 1）减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压； 2）增加负载回路中的电阻。 2.晶闸管的触发脉冲要满足哪些要求？答：一、触发脉冲信号要有足够大的电压和功率; 二、极正向偏压越小越好; 三、脉冲的前沿要陡，宽应满定要求; 四、满足主电路移相范围的要求;

《电力电子技术》课程标准

《电力电子技术》课程标准课程名称:电力电子技术课程代码: 建议课时数:96 学分: 适用专业:电气运行控制一、前言 1、课程得性质本课程就是职业院校电气运行控制专业得一门专业课程,其目标就是培养学生具备从事电气自动化运行中变流设备及其控制设备得安装、调试与维修得基本职业能力,本专业学生应达到国家维修电工职业资格证书中中级工与高级工相关技术考证得基本要求。 2、设计思路本课程标准以电气自动化专业学生得就业为导向,根据行业专家对电气自动化专业所涵盖得岗位群进行得任务与职业能力分析,遵循学生认知规律,紧密结合国家维修电工职业资格证书中得考核要求,确定本课程得工作模块与课程内容。为了充分体现应用技术引领、实践导向课程思想,要将本课程得教学活动分解设计成若干单元技术,以模块为单位组织教学,以典型设备为载体,引出相关专业理论知识,使学生在实践中加深对专业知识、技能得理解与应用,培养学生得综合职业能力,满足学生职业生涯发展得需要。本课程建议课时为96学时。课时数以课程内容得重要性与容量来确定。二、课程目标通过理实一体化得教学活动,掌握电气自动化运行中整流器、斩波器、变频器等变流设备及其控制设备应用得技能与相关理论知识,能完成本专业相关岗位得工作任务。

1、知识目标 (1)掌握不可控器件电力二极管得识别、选择、运用得知识; (2)掌握半控型器件晶闸管、IGBT、GTR、MOEFET等全控型器件得识别、选择、运用得知识; (3)掌握触发电路与主电路得同步; (4)掌握晶闸管及其整流电路得保护方式得选择与设置知识。 2、能力目标 (1)会晶闸管典型得触发电路得安装、调试与常见故障得排除维护; (2)会单相电力电子控制电路得安装、调试与维护; (3)会三相变流电路系统得安装、调试与维护; (4)会识读通用变频器系统得说明书、系统图; (5)能设置变频器系统参数; (6)会调试典型变频器系统; (7)能排除典型变频器系统得常见故障。三、课程内容与要求

电力电子装置大作业

电力电子文献综述姓名：范毅光班级：14电气2班学号：1405130221

电力有源滤波器电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波，这些谐波给电力系统带来了严重的污染，严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，但同时也有一些缺点，例如只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器也是一种电力电子装置，且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点，详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法，比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构，并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统，实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。随着现代科技的发展，一方面，危害电能质量的因素不断增加，例如，以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备不断普及，如高性能办公设备、精密实验仪器、计算机、通信及数据处理系统、精密生产过程的自动控制设备等。上述问题的矛盾越来越突出，这使得电能质量问题对电网和配电系统造成直接危害和可能对人类生活造成的损失也越来越大，因此电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益。一．谐波对电力系统主要危害： 1.谐波增加了公共电网的附加输电损耗，降低了发电、输电设备的利用率。 2.在电缆输电的情况下，谐波以正比于其电压幅值的形式增加了介质的电场强度，缩短了电缆的使用寿命，还增加了事故概率和修理费用。 3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作。 4.谐波还引起某些继电器、接触器的误动作。 5.谐波使得常规电气仪表测量不准确。 6.谐波对周围环境产生电磁干扰，影响通信、电话等设备的正常工作。 7.谐波容易使电网产生局部的并联或串联谐振，而谐振导致的谐波放大效应又进一步恶化和加剧了所有前述问题。国家标准GB/T14549—1993对电能质量公用电网谐波作出了限定，因此减小谐波影响是电力工程必须考虑的重要问题。二．抑制谐波的方法：无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点。目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用电力有源滤波器APF。有源电力滤波器也是一种电力电子装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生与该

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题集习题一 1. 试说明什么是电导调制效应及其作用。 2. 晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现？ 3. 有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？ 4. 图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，额定电流100A 的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d 各位多少？ (f) 图1-30 习题1-4附图 5. 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽？图中，E =50V ；L =0.5H ；R =0.5?; I L =50mA （擎住电流）。图1-31习题1-5附图图1-32习题1-9附图 6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO 却可以？ 7. GTO 与GTR 同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？ 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。 9. 请将VDMOS （或IGBT ）管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。 10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么？试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。 11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么？实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量？习题二

1．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5?，电感为0.2H，电源电压的有效值为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额（考虑电压2-3倍裕度）。 2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V连续可调，输出电压平均值为30 V时，负载电流平均值达到20A。系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角αmin＝30°，（设降压变压器为理想变压器）。试求：（1）变压器二次侧电流有效值I2；（2）考虑安全裕量，选择晶闸管电压、电流定额；（3）作出α＝60°时，u d、i d和变压器二次侧i2的波形。 3．试作出图2-8所示的单相桥式半控整流电路带大电感负载，在α＝30°时的u d、i d、i VT1、 i VD4的波形。并计算此时输出电压和电流的平均值。 4．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2 ?，L值极大，反电动势E＝60V，当α＝30°时，试求：（1）作出u d、i d和i2的波形；（2）求整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2。 5. 某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管的电路，负载电阻R=4Ω，电源电压U2=220V，α=π/3，求： (1) 输出直流平均电压和输出直流平均电流； (2) 流过晶闸管（整流二极管）的电流有效值； (3) 流过续流二极管的电流有效值。 6．三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？试作出共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α＝30°时的u d、i VT1、u VT1的波形。 7. 三相半波可控整流电路带大电感性负载，α＝π/3，R=2Ω，U2=220V，试计算负载电流I d，并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。 8．三相桥式全控整流电路，U2＝100V，带阻感性负载，R＝5 ?，L值极大，当α＝60°，试求：（1）作出u d、i d和i VT1的波形；（2）计算整流输出电压平均值U d、电流I d，以及流过晶闸管电流的平均值I dVT和有效值 I VT；（3）求电源侧的功率因数；（4）估算晶闸管的电压电流定额。 9．三相桥式不控整流电路带阻感性负载，R＝5 ?，L＝∞，U2＝220V，X B=0.3 ?，求U d、I d、 I VD、I2和γ的值，并作出u d、i VD1和i2的波形。 10．请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。 11．什么是逆变失败？如何防止逆变失败？ 12. 三相全控桥变流器，已知L足够大、R=1.2Ω、U2=200V、E M= -300V，电动机负载处于发电制动状态，制动过程中的负载电流66A，此变流器能否实现有源逆变？求此时的逆变角β。 13．三相全控桥变流器，带反电动势阻感负载，R＝1 ?，L＝∞，U2＝220V，L B=1mH，当 E M＝－400V，β＝60°时求U d、I d和γ的值，此时送回电网的有功功率是多少？

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：L08111 2．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。 2. 学时分配课堂教学6学时，其中，电力电子器件概述、不可控器件—电力二极管（2学时）；半

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