电力电子技术第1章总结
开课班级：09输电线路班
总结时间：2011.9.19
总结教师：杜芸强
一、基本概念
1.电力电子器件：是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
2.电力电子电路也被称为电力电子系统，由控制电路、驱动电路、检测电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
3．电力电子器件的分类
（1）按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可分为半控型器件、全控型器件和不控型器件。
（2）按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的信号性质，又可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型器件。
（3）电力电子器件还可以按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为单极型器件、双极型器件和复合型器件。
4.电导调制效应：当PN结上流过的正向电流较小时，二极管的电阻主要是作为基片的低掺杂N区的欧姆电阻，其阻值较高且为常量，因而管压降随正向电流的上升而增加；当PN结上流过的正向电流较大时，注入并积累在低掺杂N区的少子空穴浓度将很大，为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加，使其电阻率明显下降，也就是电导率大大增加，这就是电导调制效应。
5.方向击穿：PN结具有一定的反向耐压能力，但当施加的反向电压过大，反向电流将会急剧增大，破坏PN结反向偏置为截止的工作状态，这就叫反向击穿。
6.热击穿：当反向未被限制住，使得反向电流和反向电压的乘积超过了PN结容许的耗散功率，就会因热量散发不出去而导致PN结温度上升，直至过热而烧毁，就是热击穿。
7.电力二极管的主要参数
正向平均电流)F(AVI：指电力二极管长期运行时，在指定的管壳温度和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
通过对正弦半波电流的换算可知，正向平均电流)F(AVI对应的有效值为1.57)F(AVI。
8．电力二极管的主要类型：普通二极管（又称整流二极管）、快速恢复二极管（FRD）和肖特基二极管（SRD）。
52 项目三 开关电源的组装与调试
【学习目标】
1．掌握开关电源主要器件（大功率晶体管GTR、功率场效应晶体管MOSFET）的工作原理和特性。
2．掌握DC/DC变换电路的基本概念和工作原理。
3．熟悉PC主机开关电源典型故障现象及检修方法。
4. 制作一个单端反激式开关电源。
实例 开关电源电路
开关电源是一种高效率、高可靠性、小型化、轻型化的稳压电源，是电子设备的主流电源。广泛应用于生活、生产、军事等各个领域。各种计算机设备、彩色电视机等家用电器等都大量采用了开关电源。图3-1是常见的PC主机开关电源。
图3-1 PC主机开关电源
PC主机开关电源的基本作用就是将交流电网的电能转换为适合各个配件使用的低压直流电供给整机使用。一般有四路输出，分别是+5V、-5V、+12V、-12V。
开关电源的原理框图如图3-2所示，输入交流电，经过滤波，再由整流桥整流后输出高压直流电，然后由功率开关电路将直流电压变成连续的脉冲，再经变压器隔离降压及输出滤波后变为低压的直流电。开关电路的导通与截止由PWM控制电路发出的驱动信号控制。
PWM驱动电路在提供开关管驱动信号的同时，还要实现输出电压稳定的调节、对电源负载提供保护。为此设有检测放大电路、过电流保护及过电压保护等环节。通过自动调节开关管导通时间的比例（占空比）来实现。
图3－2 开关电源的原理框图。
由高压直流到低压多路直流的电路称DC/DC变换，是开关电源的核心技术。图3－3为PC主机开关电源电路原理图。
53 图3－3 PC主机开关电源电路原理图
54 课题一 全控型电力电子器件
在开关电源中使用的开关器件有许多如：场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT，在小功率开关电源上也使用大功率晶体管GTR，本实例中使用的是GTR，这些都属于全控型电力电子器件，本项目中介绍GTR和MOSFET两种器件，IGBT在项目四中介绍。
1
《电工与电子技术》
习
题
与
解
答
电工电子教研室
2 第一章：直流电路
一、单项选择题
1.如题1图，已知U=220V，I＝－1A，则元件消耗的功率P为（ C ）
A.220W
B.0W
C.－220W
D.不能确定
*2 .直流电路如题2图所示，电流I应等于（ A ）
A.7A
B.4A
C.3A
D.1A
*3.如题3图，Vi＝3V，则点1的电位φ1为（ B ）
A.－6V
B.1.5V
C.3V
D.－1.5V
*4. 直流电路如题4图所示，Uab＝( C )
A.－1V
B.0V
C.1V
D.2V
5．理想电流源的外接电阻逐渐增大，则它的端电压（ A ）
A．逐渐升高 B．逐渐降低
C．先升高后降低 D．恒定不变
6．设60W和100W的电灯在220V电压下工作时的电阻分别为R1和R2，则R1和R2的关系为（ A ）
A.R1＞R2 B.R1=R2
C.R1＜R2 D.不能确定
*7．电路如题7图所示，开关S从断开状态合上以后，电路中物理量的变化情况是（ A ）
A.I增加 B.U下降
C.I1减少 D.I不变
*8．题8图所示电路，如电阻R1增大，则电流表○A的读数（ A ）
A.增大 B.减小 C.不变 D.不定
题8图 3 *9．一个由线性电阻构成的电器，从220V的电源吸取1000W的功率，若将此电器接到110V的电源上，则吸取的功率为（ A ）
A.250W B.500W
C.1000W D.2000W
10．题10图示电路中，A、B端电压
U＝（ A ）
A.－2V
B.－1V
C.2V
D.3V
11．题11图中电流I为 （ C ）
A.1A
第1章 习题
第1部分：填空题
1. 电力电子技术是使用 电力电子 器件对电能进行_变换与控制_的技术。
2. 电力电子技术是应用在_电力领域___ 的电子技术。
3. 电能变换的含义是在输入与输出之间，将_电压__、__电流___、__频率___、_相位___、_相数___中的一项以上加以改变。
4. 在功率变换电路中，为了尽量提高电能变换的效率，所以器件只能工作在__开关__状态，这样才能降低_损耗____。
5. 电力电子技术的研究内容包括两大分支：_电力电子器件制造_ 技术和_变流_技术。
6.半导体变流技术包括用电力电子器件构成__主（功率）_电路和对其进行控制的技术，以及构成_电力电子__装置和_自动控制__系统的技术。
