第一章电力电子器件
1、电力电子技术是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术
2、四种电力变换①交流变直流（AC — DC 、②直流变交流（DC — AC 、③直流变直流（DC — DQ 、④交流变 交流（AC — AC 。
常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类：
二、 晶闸管的导通条件：阳极正向电压、门极正向触发电流 . 三、 晶闸管关断条件是：晶闸管阳极电流小于维持电流。
导通后晶闸管电流由外电路决定 实现方法：加反向阳极电压。 3、 晶闸管额定电流 是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频 正弦半波电流的平均值。
4、 I T （AV ）与其有效值I VT 的关系是I T （AV ） = I V T /1.57
5、 晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1、触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2、触发脉冲应有足够的 幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域 之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。
第二章：整流电路
1、 单相桥式全控整流电路结构组成：
A. 纯电阻负载：a 的移相范围O~180o , U d 和I d 的计算公式， 要求能画出在a 角下的U d , I d 及变压器二次测电流的波形（参图3-5）；
B. 阻感负载：R+大电感L 下，a 的移相范围0~90o , U d 和I d 计算公式 要求能画出在a 角下的U d ,I d , U Vt1及12的波形（参图3-6）; 2、 三相半波可控整流电路：a 、能画出三相全控电阻负载整流电路，并标出电源相序及 VT 器件的编号。 、纯电阻负载a 的移相范围 0-120 0
、阻感负载R + L （极大）的移相范围0-90 0 U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t （AV 及额定电压U n 的
确定
、三相桥式全控整流电路的工作特点：
=0 o 的位置是三相电源自然换相点 A ） 纯电阻负载a 的移相范围0-150 0 B ） 阻感负载（R +极大电感L ）①a 的移相范围0~90 0②U d I d I vt 计算公式 ③参图3-17能画出在a 角下能U I d I vt 的波形（Id 电流波形可认为近似恒定） 3、 三相桥式全控整流电路的工作特点： A B C
1、每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。
2、对触发脉冲的要求：六个晶闸管的脉冲按V r1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序，相位一次差60 0；共阴极
组V T1,V T 3,V T 5的脉冲依次差120 0,共阴极组V T4,V T 6,V T 2也依次差120 0；同一相得上下两个桥臂，即 V T1与 V T4, %与 g V-5与V T2,脉冲相差180o
3） 整流输出电压U d 一周期脉动六次，每次脉动的波形都一样，故该电路为六脉波整流电路。 4） 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，需保证导通的两个晶闸管均 有脉冲。为此可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于 60o （一般取80~100o ）,称为宽脉冲触发；另一 种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给前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 5） a =0 4、有源逆变： 逆变条件： 平均电压。
2）
有源逆变失败：
使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流， 这种情况称为逆变失败。
有源逆变失败原因：
1） 触发电路工作不可靠，不能适时，准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失，脉冲延时等，致使晶闸 管不能正常换相，使交流电源电压和直流电动势顺向串联，形成短路。
2） 晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力，或在应该导通时，器件不能导通，造成逆变 失败。
3） 在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电动势 Em 的存在，晶闸管仍可导通，此时变 流器
的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压，因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。 4） 换相的裕量角不足，引起换相失败，应考虑变压器漏抗引起重叠角，对逆变电路换相的影响。 有源逆变失败防止：选用可靠的触发器，正确的选择晶闸管的参数，不仅防止逆变角 P 不能等于零，而 且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内
5、同步信号为锯齿波的触发电路有哪几个基本环节组成 ？
1）脉冲形成环节2）锯齿波的形成和脉冲移相环节 3）同步环节4）双窄脉冲形成环节 &晶闸管整流电路其输出直流电压 Ud 的大小都与那些因素有关？ 与整流电路的结构（即整流参数） U 和a 角的大小及负载性质有关。
第三章 直流一直流变流电路
1、 直接直流变流的电流的电路称为 斩波电路
直流斩波电路有哪三种控制方式？ 1） 保持开关周期T 不变，调节开关导通时间Ton,称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型 2） 保持开关导通时间Ton 不变，改变开关周期T ,称为频率调制或调频型 3） Ton 和T 都可调，使占空比改变，称为混合型。
2、 降压斩波电路（120页），升压斩波电路（123~124页），升降压斩波电路（126~127页）负载上的Uo, Io 的计算方法
第四章 交流电力控制电路和交交变频电路
1. 单相调压电路纯电路结构组成：电阻负载，阻感负载
2. 单相调压电路纯电路负载a 的移相范围为 0三a 三n ，阻感负载a 的移相范围书三a 三n
3. -
见图书146 （A ）
60o ,脉宽一般为20~30 0,称为双脉冲触发。
0时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是
根
当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时称为 有源逆变。 负载要有直流电动势，其极性和晶闸管的到导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的 1)
要求晶闸管的控制角a 大于n 12，使U d 为负值。
逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路，或者
第五章逆变电路
1.与整流相对应，把直流电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. 逆变电路基本工作原理。
答：如图，当开关S1、S 4闭合，S 2、S 3断开时，负载电压U 0为正；当开关S 1、S 4断开，S 2、S 3闭合时, 为负。这样，就把直流电变成了交流电，改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。这就是 逆变电路最基本的工作原理。
3. 电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流（换相），换流方式有哪四种？ 答：器件换流电网换流负载换流强迫换流
4. 什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路 答：逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种： 电流源的称为电流型逆变电路。 电压型逆变电路有以下
主要特点：
1） 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电 压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻 抗。
2） 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压 波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧 输出电流波形和相位因负载阻抗的不同而不同。
3） 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直 流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向 直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并 联了反馈二极管。
5.
三相电压型逆变电路的基本工作方式是 180° 上下两个臂（器件）交替导电，因此称为纵向换流。
第六章PWM 控制技术
1、 何为PWM 脉宽调制技术？
PW 帰制就是对对脉冲宽度进行调制技术。即通过这一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需波
形（含形状和幅值）
2、 PWM 控制的重要理论基础是什么？面积等效原理
3、 通过脉宽调制控制输出的PWM 波若等效正弦波，贝U 成为SPW 控制其PWM 波形成为SPW 波形，若SPWM 波为双极性则这种调制方法也称为双极性 SPW 调制。
4、 电压型逆变电路进行SPW 控制调制方法通常是怎样实现的？
通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波（其中三角波最多）因为等腰三角波能够注意一点水平宽度和高 度或线性关系且左右对称，当他和任意一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路开关 器件通断进行控制就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲，这样正好符合 PW 控制要求。 5、 何为单极性和双极性PWM 控制？
单极性PW 控制：在Ur 的半个周期三角波载波只在正极性或负极性一种极性范围内变化。
采用双极性方式时，在Ur 的半个周期内，三角波载波既在正极性又在负极性两种范围内变化得到的 PWM 波形有正有负。
6、 何为载波比？何为异步调制？ 各有什么缺点？
载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在 PWM 空制电路中，载波频率fc 与调制信
号频率fr 之比称为载波比。 第九章
1、驱动电路的基本任务是什么？
U o ?二者各有什么特点？ 直流侧是电压源的称为 电压型逆变电路；直流侧是 电流型逆变电路有以下主要特点： 1） 直流侧串联大电感，相当于电流源。直流侧电 流
基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。 2） 电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流 通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负 载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因 负载阻抗情况的不同而不同。
3） 当交流侧为阻抗负载时需要提供无功功率，直 流
侧电感起缓冲无功能量的作用
导电方式，即每个桥臂的导电角度为180°,同单一相
驱动电路的基本任务是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求, 器件控
转换为加工在电力电子制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。
2、电力电子器件的过电压保护和过电流保护
图9-12 9-13 9-14 3、晶闸管的串联或并联要进行均压或均流保护
（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G 2.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
第1章绪论 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 （1）交流变直流AC-DC：整流 （2）直流变交流DC-AC：逆变 （3）直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现（4）交流变交流AC-AC：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。 第2章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系 （1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。（2）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。 2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。 3 电力电子系统基本组成与工作原理 （1）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。 （2）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。（3）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。 （4）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 （1）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。 （2）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。如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT。 （3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。如电力二极管。 根据驱动信号的性质分类 （1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如SCR、GTO、GTR。（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如MOSFET、IGBT。 根据器件内部载流子参与导电的情况分类 （1）单极型器件：内部由一种载流子参与导电的器件。如MOSFET。 （2）双极型器件：由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。如SCR、GTO、GTR。（3）复合型器件：有单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。如IGBT。 5 半控型器件—晶闸管SCR 将器件N1、P2半导体取倾斜截面，则晶闸管变成V1-PNP 和V2-NPN两个晶体管。 晶闸管的导通工作原理 （1）当AK间加正向电压A E，晶闸管不能导通，主要是中间存在反向PN结。 （2）当GK间加正向电压G E，NPN晶体管基极存在驱动电流G I，NPN晶体管导通，产生集电极电流2c I。 （3）集电极电流2c I构成PNP的基极驱动电流，PNP导通，进一步放大产生PNP集电极电流1c I。 （4）1c I与G I构成NPN的驱动电流，继续上述过程，形成强烈的负反馈，这样NPN和PNP两个晶体管完全饱和，晶闸管导通。 2.3.1.4.3 晶闸管是半控型器件的原因 （1）晶闸管导通后撤掉外部门极电流G I，但是NPN基极仍然存在电流，由PNP集电极电流1c I供给，电流已经形成强烈正反馈，因此晶闸管继续维持导通。 （2）因此，晶闸管的门极电流只能触发控制其导通而不能控制其关断。 2.3.1.4.4 晶闸管的关断工作原理 满足下面条件，晶闸管才能关断： （1）去掉AK间正向电压； （2）AK间加反向电压； （3）设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下。 2.3.2.1.1 晶闸管正常工作时的静态特性 （1）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。 （2）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能导通。 （3）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通。 （4）若要使已导通的晶闸管关断，只能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。 2.4.1.1 GTO的结构 （1）GTO与普通晶闸管的相同点：是PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极。 （2）GTO与普通晶闸管的不同点：GTO是一种多元的功率集成器件，其内部包含数十个甚至数百个供阳极的小GTO元，这些GTO元的阴极和门极在器件内部并联在一起，正是这种特殊结构才能实现门极关断作用。 2.4.1.2 GTO的静态特性 （1）当GTO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。 （2）当GTO承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情
1.解释GTO、GTR、电力MOSFET、BJT、IGBT，以及这些元件的应用范围、基本特性。 2.解释什么是整流、什么是逆变。 3.解释PN结的特性，以及正向偏置、反向偏置时会有什么样的电流通过。 4.肖特基二极管的结构，和普通二极管有什么不同 5.画出单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路、单相整流电路、单相桥式半控整流电路电路图。 6.如何选配二极管（选用二极管时考虑的电压电流裕量） 7.单相半波可控整流的输出电压计算（P44） 8.可控整流和不可控整流电路的区别在哪 9.当负载串联电感线圈时输出电压有什么变化（P45） 10.单相桥式全控整流电路中，元件承受的最大正向电压和反向电压。 11.保证电流连续所需电感量计算。 12.单相全波可控整流电路中元件承受的最大正向、反向电压（思考题，书上没答案，自己试着算） 13.什么是自然换相点，为什么会有自然换相点。 14.会画三相桥式全控整流电路电路图，波形图（P56、57、P58、P59、P60，对比着记忆），以及这些管子的导通顺序。
15.三相桥式全控整流输出电压、电流计算。 16.为什么会有换相重叠角换相压降和换相重叠角计算。 17.什么是无源逆变什么是有源逆变 18.逆变产生的条件。 19.逆变失败原因、最小逆变角如何确定公式。 做题：P95：1 3 5 13 16 17，重点会做 27 28，非常重要。 20.四种换流方式，实现的原理。 21.电压型、电流型逆变电路有什么区别这两个图要会画。 22.单相全桥逆变电路的电压计算。P102 23.会画buck、boost电路，以及这两种电路的输出电压计算。 24.这两种电路的电压、电流连续性有什么特点 做题，P138 2 3题，非常重要。 25.什么是PWM,SPWM。 26.什么是同步调制什么是异步调制什么是载波比，如何计算 27.载波频率过大过小有什么影响 28.会画同步调制单相PWM波形。 29.软开关技术实现原理。
电力电子技术复习要点 第一章 电力电子器件及其应用 一、一般性概念 1、什么是场控（电压控制）器件、什么是电流控制器件？什么是半控型器件？什么是全控型器件？什么是复合器件？ 2、波形系数的概念，如何利用波形计算相关的平均值、有效值 3、什么是器件的安全工作区，有何用途？ 4、什么是器件的开通、关断时间，器件开关速度对电路工作有何影响？ 二、二极管 1、常用二极管有哪些类型？各有什么特点？ 2、二极管额定电流、额定电压的概念，如何利用波形系数选择二极管额定电流？ 三、晶闸管 1、晶闸管的开通、关断条件、维持导通的条件 2、维持电流、擎住电流的概念 3、晶闸管额定电流、额定电压的概念，如何利用波形系数选择晶闸管额定电流？ 四、GTR 1、GTR 如何控制工作？ 2、GTR 正常工作对控制电流有何要求？为什么？ 3、GTR 的安全工作区有何特别？什么是二次击穿现象，有何危害？ 4、GTR 额定电流、额定电压的概念，如何利用波形系数选择GTR 额定电流？ 五、MOSTFET 、IGBT 1、MOSTFET 、IGBT 如何控制工作？ 2、MOSTFET 、IGBT 正常工作对控制电压有何要求？为什么？ 3、MOSTFET 、IGBT 额定电流、额定电压的概念，如何利用波形系数选择MOSTFET 、IGBT 管额定电流？ 六、如何设计RCD 缓冲电路的参数？各个约束条件的含义？如果增加m ax dt dU 、 瞬态冲击电流I max 限制，其约束条件如何表达？
第二章直流―直流变换电路 一、基本分析基础 1、电路稳态工作时，一个周期电容充放电平衡原理 2、电路稳态工作时，一个周期电感伏秒平衡原理 3、电路稳态工作时，小纹波近似原理 二、Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Forward电路 1、电感电流连续时，电路稳态工作波形分析 2、利用工作波形分析计算输入输出关系 3、开关元件（VT、VD）的峰值电流、额定电流、承受的电压如何计算？ 4、输出纹波如何计算？ 第三章直流－交流变换电路 一、单相方波逆变电路 1、单相方波逆变电路控制规律、工作波形分析 2、利用波形分析计算单相方波逆变电路输入电流、电压、功率和输出的电流、 电压、功率 3、单相方波逆变电路移相调压、矩形波调制调压的原理 二、单相SPWM逆变 1、SPWM调制的原理 2、自然采样法、规则采样法、同步调制、异步调制、分段同步调制、幅度调制 比、载波比（频率调制比）的概念 3、桥式电路双极性SPWM逆变的控制方法、输入输出电压关系、如何实现输出 基波的调频调压 4、桥式电路单极性倍频SPWM逆变的控制方法、输入输出电压关系、如何实现 输出基波的调频调压 三、三相逆变 1、三相方波逆变的控制原理、纯电阻负载工作波形分析 2、三相方波逆变纯电阻负载输入、输出的电流、电压、功率计算 3、三相SPWM逆变的控制原理，纯电阻负载工作波形分析
1 电力电子技术的重要作用 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段，它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时，还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子器件在电力电子技术领域的应用和市场中起着决定性的作用，是节能减排、可再生能源产业的“绿色的芯”。电力电子半导体器件是伴随着以硅为基础的微电子技术一起发展的。在上世纪五十到六十年代，微电子的基本技术得到了完善，而功率晶体管和晶闸管则主导了电能变换的应用。从七十年代到八十年代，功率MOS技术得到了迅速发展并在很大程度上取代了功率晶体管。基于MOS技术的IGBT器件开始出现，并研发出CoolMOS。九十年代初以后，主要的研发力量集中在对IGBT器件性能的提高和完善。到了本世纪初，经过了若干代的连续发展，以德国英飞凌、瑞士ABB、美国国际整流器公司（IR）、日本东芝和富士等大公司为代表的电力电子器件产业已经拥有了趋于完美的IGBT技术，产品的电压覆盖300V到6.5kV范围。 电力电子器件与相关技术包括： （1）功率二极管； （2）晶闸管； （3）电力晶体管； （4）功率场效应晶体管（MOSFET）； （5）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）； （6）复合型电力电子器件； （7）电力电子智能模块（IPM）和功率集成芯片（Power IC）； （8）碳化硅和氮化镓功率器件； （9）功率无源元件； （10）功率模块的封装技术、热管技术； （11）串并联、驱动、保护技术。 2 电力电子技术发展现状和趋势 2.1电力电子器件发展现状和趋势 电力电子器件产业发展的主要方向： （1）高频化、集成化、标准模块化、智能化、大功率化； （2）新型电力电子器件结构：CoolMOS，新型IGBT ； （3）新型半导体材料的电力电子器件：碳化硅、氮化镓电力电子器件。 2.2 电力电子装置、应用的现状和趋势 （1）在新能源和电力系统中的应用 电力系统是电力电子技术应用中最重要和最有潜力的市场领域，电力电子技术在电能的发生、输送、分配和使用的全过程都得到了广泛而重要的应用。从用电角度来说，要利用电力电子技术进行节能技术改造，提高用电效率；从发、输配电角度来说，必须利用电力电子技术提高发电效率和提高输配电质量。 （2）在轨道交通和电动汽车中的应用 电力电子技术在轨道交通牵引系统中的应用主要分为三个方面：主传动系统、辅助传动系统、控制与辅助系统中的稳压电源。在电力电子技术的带动下，电传动系统由直流传动走向现代交流传动。电力电子器件容量和性能的提高、封装形式
一、填空题： 1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和 变流技术 。 2、举例说明一个电力电子技术的应用实例 变频器、 调光台灯等 。 3、电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为①交流变直流（AC —DC ）、②直流变交流（DC —AC ）、③直流变直流（DC —DC ）、④交流变交流（AC —AC ）四种。 4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率，电力电子器件一般都工作在 开关状态，但是其自身的功率损耗（开通损耗、关断损耗）通常任远大于信息电子器件，在其工作是一般都需要安装 散热器 。 5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，其损耗包括 三个方面：通态损耗、断态损耗和 开关损耗 。 6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较 小 标值作为该器件的额电电压。选用时，额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。 7、只有当阳极电流小于 维持 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。导通：正向电压、触发电流 （移相触发方式） 8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现 失控 现象，为了避免单相桥式 半控整流电路的失控，可以在加入 续流二极管 来防止失控。 9、整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值 降低 。 10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为 触发角 。 ☆从晶闸管导通到关断称为导通角。 ☆单相全控带电阻性负载触发角为180度 ☆三相全控带阻感性负载触发角为90度 11、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2√2U1 。（电源相电压为U1） 三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2.45U 2 。（电源相电压为U 2） 12、四种换流方式分别为 器件换流 、电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 。 13、强迫换流需要设置附加的换流电路，给与欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。 14、直流—直流变流电路，包括 直接直流变流电路 电路和 间接直流变流电路 。（是否有交流环节） 15、直流斩波电路只能实现直流 电压大小 或者极性反转的作用。 ☆6种斩波电路：电压大小变换：降压斩波电路（buck 变换器)、升压斩波电路、 Cuk 斩波电路、Sepic 斩波电路、Zeta 斩波电路 升压斩波电路输出电压的计算公式 U= 1E β=1- ɑ 。 降压斩波电路输出电压计算公式： U=ɑE ɑ=占空比，E=电源电压 ☆直流斩波电路的三种控制方式是PWM 、 频率调制型 、 混合型 。 16、交流电力控制电路包括 交流调压电路 ，即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，调节输出电压有效值的电路， 调功电路 即以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，调节输出功率平均值的电路， 交流电力电子开关即控制串入电路中晶闸管根据需要接通或断开的电路。
单相半波可控整流电路 带电阻负载的工作情况 直流输出电压平均值 ?+=+== π α α απωωπ 2 cos 145.0)cos 1(22)(sin 2212 22U U t td U U d 流过晶闸管的电流平均值IdT 和有效值IT 分别为 d dT I I π α π2-=d d T I t d I I π α πωπ π α2)(212-= = ? 续流二极管的电流平均值IdDR 和有效值IDR 分别为 d dDR I I π α π2+= d d DR I t d I I π α πωπ α ππ 2)(2122+= = ?+ 其移相围为180，其承受的最大正反向电压均为u2的峰 值即22U 单相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。为使变压器铁芯不饱和，需增大铁芯截面积，增大了设备的容量。 单相桥式全控整流电路 带电阻负载的工作情况 全波整流 在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，因此该电路为全波整流。
直流输出电压平均值 2cos 19.02cos 122)(sin 212 22d α απωωππ α +=+= = ? U U t td U U 负载直流电流平均值 2 cos 19.02cos 122R 22d d α απ+=+==R U R U U I I 2＝I d 晶闸管参数计算 ① 承受最大正向电压：)2(21 2U ② 承受最大反向电压： 2 2U ③ 触发角的移相围：0=α时，2d 9.0U U =；o 180=α时，0d =U 。因此移相围为o 180。 ④ 晶闸管电流平均值： 2cos 145 .021 2d dVT α+==R U I I 。 （5）流过晶闸管的电流有效值为：IVT ＝Id ∕2 （6）晶闸管的额定电压=(2~3)×最大反向电压 （7）晶闸管的额定电流=(1.5~2)×电流的有效值∕1.57 单相桥式全控整流电路 带阻感负载 直流输出电压平均值 α απ ωωπα πα cos 9.0cos 22)(sin 2122 2d U U t td U U == = ? + 触发角的移相围 0=α时，2d 9.0U U =；o 90=α时，0d =U 。因此移相围为o 90。
电力电子技术复习题1 第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统，一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路__。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。 12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。 15.IGBT 的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下降__，开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.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。 17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。
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G 2.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
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《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G 2.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
电力电子技术课程重点知识点 总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1.解释GTO、GTR、电力MOSFET、BJT、IGBT，以及这些元件的应用范围、基本特性。 2.解释什么是整流、什么是逆变。 3.解释PN结的特性，以及正向偏置、反向偏置时会有什么样的电流通过。 4.肖特基二极管的结构，和普通二极管有什么不同 5.画出单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路、单相整流电路、单相桥式半控整流电路电路图。 6.如何选配二极管（选用二极管时考虑的电压电流裕量） 7.单相半波可控整流的输出电压计算（P44） 8.可控整流和不可控整流电路的区别在哪 9.当负载串联电感线圈时输出电压有什么变化 （P45） 10.单相桥式全控整流电路中，元件承受的最大正向电压和反向电压。 11.保证电流连续所需电感量计算。 12.单相全波可控整流电路中元件承受的最大正向、反向电压（思考题，书上没答案，自己试着算）13.什么是自然换相点，为什么会有自然换相点。
14.会画三相桥式全控整流电路电路图，波形图 （P56、57、P58、P59、P60，对比着记忆），以及这些管子的导通顺序。 15.三相桥式全控整流输出电压、电流计算。 16.为什么会有换相重叠角换相压降和换相重叠角计算。 17.什么是无源逆变什么是有源逆变 18.逆变产生的条件。 19.逆变失败原因、最小逆变角如何确定公式。 做题：P95：1 3 5 13 16 17，重点会做 27 28，非常重要。 20.四种换流方式，实现的原理。 21.电压型、电流型逆变电路有什么区别这两个图要会画。 22.单相全桥逆变电路的电压计算。P102 23.会画buck、boost电路，以及这两种电路的输出电压计算。 24.这两种电路的电压、电流连续性有什么特点 做题，P138 2 3题，非常重要。 25.什么是PWM,SPWM。 26.什么是同步调制什么是异步调制什么是载波比，如何计算
《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G 2.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
第一章电力电子器件 1、电力电子技术是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术 交流（AC—AC）。 常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类： 二、晶闸管的导通条件：阳极正向电压、门极正向触发电流. 三、晶闸管关断条件是：晶闸管阳极电流小于维持电流。 导通后晶闸管电流由外电路决定 实现方法：加反向阳极电压。 3、晶闸管额定电流是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 4、I T(AV)与其有效值I VT 的关系是I T(AV) =I VT /1.57 5、晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2）触发脉冲应有足够的幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。 第二章：整流电路 1、单相桥式全控整流电路结构组成： A．纯电阻负载：α的移相范围0~180o，U d 和I d 的计算公式， 要求能画出在α角下的U d ，I d 及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B．阻感负载：R+大电感L下，α的移相范围0~90o，U d 和I d 计算公式 要求能画出在α角下的U d ,I d ，U vt1 及I 2 的波形(参图3-6); 2、三相半波可控整流电路：α=0 o的位置是三相电源自然换相点A）纯电阻负载α的移相范围0~150 o B）阻感负载（R＋极大电感L）①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt 计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt 的波形（Id电流波形可认为近似恒定） 3、三相桥式全控整流电路的工作特点： A）能画出三相全控电阻负载整流电路，并标出电源相序及VT器件的编号。 B）纯电阻负载α的移相范围0~120 o C）阻感负载R＋L（极大）的移相范围0~90 o U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t（AV） 及额定电压U tn 的确定 D）三相桥式全控整流电路的工作特点： 1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。 2）对触发脉冲的要求：六个晶闸管的脉冲按V T1-V T2 -V T3 -V T4 -V T5 -V T6 的顺序，相位一次差60 o；共阴极
4-4电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？ 在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。 4-8.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路备用于什么场合?答:逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。 逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。组合方式有串联多重和并联多重两种方式。串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。 串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。 并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路的多重化。 在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。 5-1简述图5-la 所示的降压斩波电路工作原理。 答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间on t 。，由 电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，Uo=E 。然后使V 关断一段时间off t ，此时 电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，Uo=0。一个周期内的平均电压 0on off E t U t ?=?输出电压小于电源电压,起到降压的作用。 5-2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E=200V ，R=10Ω，L 值微大，E=30V ，T=50μs ，ton=20μs ，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为 02020080()50 on t U E V T ?===输出电流平均值为 0080305()10 M U E I A R --===5-3．在图5-la 所示的降压斩波电路中，E=100V ，L=lmH ，R=0．5Ω，M E =10V ， 采用脉宽调制控制方式，T=20μs ，当on t =5μs 时，计算输出电压平均值0U ，输出电流平均值 0I ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当on t =3μs 时，重新进行上述计算。 解：由题目已知条件可得：
《电力电子技术》复习提纲 （带*的为重点） 第1章**电力电子器件、理想电力电子开关、电力电子器件的损耗、电力电子器件分类；电力二极管、电导调制效应、PN结电容效应、静态工作特性、动态工作特性、电力二极管主要参数（额定电流、 反向重复峰值电压、正向电压降）、电力二极管主要类型、电力二极管型号；晶闸管、工作原理、开通、关 断、静态特性、动态特性、晶闸管主要参数（断态重复峰值电压、反向重复峰值电压、通态峰值电压、正向转折电压、反向转 折电压、通态平均电流、波形系数、维持电流、擎住电流、断态电压临界上升率、通态电流临界上升率、门极触发电流、门极触发电压）、晶闸管 型号、晶闸管派生器件；门极关断晶闸管、工作原理、主要参数；电力晶体管、静态特性、动 态特性、主要参数、二次击穿、安全工作区；电力场效应晶体管、静态特性、动态特性、电力 场效应晶体管主要参数（漏源额定电压、漏极连续电流、漏极脉冲峰值电流、栅源电源）；绝缘栅双极型晶体管、工作原 理、静态特性、动态特性、擎住效应、安全工作区、绝缘栅双极型晶体管主要参数（最大集射电压、最 大集电极电流、最大集电极功耗）；静电感应晶体管；静电感应晶闸管；集成门极换流晶闸管；电子注入增 强栅晶体管；碳化硅；驱动要求（晶闸管、GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT）；晶闸管串联（静态均压、动态均压）；晶 闸管并联。 第2章***整流、整流电路分类、整流电路主要性能指标；单相半波可控整流电路（阻性负载、感性负载：电路、工作波形、数量关系；触发延迟角、导通角、移相范围、同步）、单相桥式全控整流电路（阻性负载、感性负载、反电动势负载：电路、工作波 形、数量关系）、单相全波可控整流电路（阻性负载、感性负载：电路、工作波形、数量关系）、单相桥式半控整流电路（阻 性负载、感性负载：电路、工作波形、数量关系）、单相可控整流电路比较；三相半波可控整流电路（阻性负载、感性负载： 电路、工作波形、数量关系）、三相桥式全控整流电路（阻性负载、感性负载：电路、工作波形、数量关系）、三相桥式半控整 流电路（阻性负载、感性负载：电路、工作波形、数量关系；失控现象）；变压器漏感对整流电路的影响（换相重叠角、换相压降、 各整流电路中的计算、可控整流电路外特性）；电容滤波的单相桥式不可控整流电路（电路、工作波形、数量关系）、电容滤 波的三相桥式不可控整流电路（电路、工作波形、数量关系）；逆变、有源逆变、实现有源逆变的条件、三 相半波有源逆变电路（电路、工作波形、数量关系；逆变角）、三相桥式有源逆变电路（电路、工作波形、数量关系）、逆 变失败及其原因、最小逆变角；谐波、傅里叶分解、纹波因数、功率因数、基波因数、位移因 数、基波功率因数；晶闸管直流电动机系统（×）；电力公害及改善措施（谐波抑制、功率因数提高、器件熄灭 角、对称角控制、脉宽调制技术）。 第3章*直流斩波、工作原理、控制方式；降压型斩波电路（电路、波形、基本关系、占空比）、升压型斩波电路（电路、 波形、基本关系）、升降压型斩波电路（电路、波形、基本关系）、Cuk斩波电路（电路、波形、基本关系）；正激型变换 电路（电路、波形、基本关系、变压器磁复位）、反激型变换电路（电路、波形、基本关系、空载或轻载）、推挽型变换电路（电 路、波形、基本关系）、半桥型变换电路（电路、波形、基本关系）、全桥型变换电路（电路、波形、基本关系）。 第4章交流调压、交流变频；单相交流调压电路（阻性负载、阻感负载：电路、工作波形、数量关系；阻抗角）、交流斩波调压电路（电路、工作波形）、三相交流调压电路（电路、工作波形）；晶闸管交流无触点开关、全控型器件无触 点开关；交流调功电路（电路、工作波形）；单相交-交变频电路（电路、工作波形）、三相交-交变频电路（电路、 工作波形）。
1.晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么? 答: 晶闸管导通的条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。 应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。 晶闸管关断的条件: 要关断晶闸管,必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。 晶闸管维持的条件 要维持晶闸管,必须使其晶闸管电流大于到维持电流。 2.变压器漏感对整流电路的影响 （1）出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud 降低。 （2）整流电路的工作状态增多 （3）晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的开通。 （4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路. （5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。 3.什么是谐波，什么是无功功率，们的危害. 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率，电力电子装置消耗无 功功率，对公用电网的不利影响： （1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加；（2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加（3）无功功率使线路压降增加，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。 谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，电力电子装置产生谐波，对公用电网的危害： （1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾；（2）谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏；（3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大会使危害大大增大，甚至引起严重事故；（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确；（5）谐波会对领近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。 4.与信息电子电路的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点使其具有耐受高压和大电流的能力。 （1）电力二极管大都采用垂直导体结构，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的N 区，也称漂移区，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。 5.产生逆变的条件，什么是逆变失败，逆变失败的原因和阻止方法. 逆变产生的条件 ①要有直流电动势，其极性必须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压。 ② 要求晶闸管的控制触发角a<π/2，使d U 为负值。 逆变失败：逆变运行时，一旦发生换相失败，外接得直流电源就会通过晶闸管电
第一章电力电子器件 交流（AC—AC）。 常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类： 二、晶闸管的导通条件：阳极正向电压、门极正向触发电流. 三、晶闸管关断条件是：晶闸管阳极电流小于维持电流。 导通后晶闸管电流由外电路决定 实现方法：加反向阳极电压。 3、晶闸管额定电流是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 4、I T(AV)与其有效值I VT 的关系是I T(AV) =I VT /1.57 5、晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2）触发脉冲应有足够的幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。 第二章：整流电路 1、单相桥式全控整流电路结构组成： A．纯电阻负载：α的移相范围0~180o，U d 和I d 的计算公式， 要求能画出在α角下的U d ，I d 及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B．阻感负载：R+大电感L下，α的移相范围0~90o，U d 和I d 计算公式 要求能画出在α角下的U d ,I d ，U vt1 及I 2 的波形(参图3-6); 2、三相半波可控整流电路：α=0 o的位置是三相电源自然换相点A）纯电阻负载α的移相范围0~150 o B）阻感负载（R＋极大电感L）①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt 计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt 的波形（Id电流波形可认为近似恒定） 3、三相桥式全控整流电路的工作特点： A）能画出三相全控电阻负载整流电路，并标出电源相序及VT器件的编号。 B）纯电阻负载α的移相范围0~120 o C）阻感负载R＋L（极大）的移相范围0~90 o U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t（AV） 及额定电压U tn 的确定 D）三相桥式全控整流电路的工作特点： 1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。