电力电子技术复习提纲课件

电力电子技术第五版复习资料第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。

课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章电力电子器件的原理与特性1、本章学习要求1.1 电力电子器件概述，要求达到“熟悉”层次。

1）电力电子器件的发展概况及其发展趋势。

2）电力电子器件的分类及其各自的特点。

1.2 功率二极管，要求达到“熟悉”层次。

1）功率二极管的工作原理、基本特性、主要参数和主要类型。

2）功率二极管额定电流的定义。

1.3 晶闸管，要求达到“掌握”层次。

1）晶闸管的结构、工作原理及伏安特性。

2）晶闸管主要参数的定义及其含义。

3）电流波形系数k f的定义及计算方法。

4）晶闸管导通和关断条件5）能够根据要求选用晶闸管。

1.4 门极可关断晶闸管（GTO），要求达到“熟悉”层次。

1）GTO的工作原理、特点及主要参数。

1.5 功率场效应管，要求达到“熟悉”层次。

1）功率场效应管的特点，基本特性及安全工作区。

1.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT），要求达到“熟悉”层次。

1）IGBT的工作原理、特点、擎住效应及安全工作区。

1.7 新型电力电子器件简介，要求达到“熟悉”层次。

2、本章重点难点分析有关晶闸管电流计算的问题：晶闸管是整流电路中用得比较多的一种电力电子器件，在进行有关晶闸管的电流计算时，针对实际流过晶闸管的不同电流波形，应根据电流有效值相等的原则选择计算公式，即允许流过晶闸管的实际电流有效值应等于额定电流I T对应的电流有效值。

利用公式I = k f×I d = 1.57I T进行晶闸管电流计算时，一般可解决两个方面的问题：一是已知晶闸管的实际工作条件（包括流过的电流波形、幅值等），确定所要选用的晶闸管额定电流值；二是已知晶闸管的额定电流，根据实际工作情况，计算晶闸管的通流能力。

前者属于选用晶闸管的问题，后者属于校核晶闸管的问题。

1）计算与选择晶闸管的额定电流解决这类问题的方法是：首先从题目的已知条件中，找出实际通过晶闸管的电流波形或有关参数（如电流幅值、触发角等），据此算出通过晶闸管的实际电流有效值I，考虑（1.5~2）倍的安全裕量，算得额定电流为I T = (1.5~2) I /1.57，再根据I T值选择相近电流系列的晶闸管。

电力电子技术知识提纲第1章 绪论电力电子技术和4类电力变换第2章 电力电子器件1、二极管、晶闸管、MOSFET 、IGBT 工作原理、特性、主要参数，晶闸管电流的换算2、器件的分类第3章 整流电路1、单相、三相可控整流电路的结构、工作原理、波形分析、参数计算（求d U 公式，电阻负载、阻感负载、反电动势阻感负载）（3.1~3.2）2、单相桥式可控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式可控整流电路求d U ∆γ、的公式（3.3）3、了解3.4 、3.5 两节的知识4、有源逆变产生的条件、波形分析、参数计算，第4章 逆变电路1、换流方式2、单相、三相电压型逆变电路结构、工作原理、波形分析、特点3、了解电流逆变电路原理4、了解多重逆变电路和多电平逆变电路原理第5章 直流-直流变流电路1、4种斩波电路（Buck 、Boost 、Buck-Boost 、Cuk ）工作原理、求o U 公式2、5种带隔离的直流-直流变流电路（正激、反激、半桥、全桥、推挽）原理、波形分析、电流连续时求o U 公式第6章 交流-交流变流电路1、单相交流调压电路结构、原理、波形分析，了解交流调功电路的原理2、了解三相调压电路及单相交-交变流电路原理第7章 PWM 控制技术１、面积等效原理2、单相桥式逆变电路的单极性调制、双极性调制原理、波形分析，三相桥式逆变电路的双极性调制原理、波形分析，异步调制和同步调制各自的优缺点，了解PWM 逆变电路的谐波特性，了解梯形波、鞍形波、叠加3倍频和直流的信号作为调制信号提高电压利用率和减少开关频率3、特定谐波消除法原理、规则采样法原理4、滞环比较方式原理及优缺点，了解三角波比较方式原理，了解电压型逆变电路的8种开关状态5、PWM 整流电路工作原理，了解PWM 整流电路控制方法第8章 软开关技术了解硬开关和软开关、零电压开关和零电流开关第9章 电力电子器件应用的共性问题1、驱动电路的隔离，了解电压型驱动型驱动电路原理2、了解器件4种保护（过电压保护、过电流保护、du dt 保护、di dt 保护）和缓冲电路原理。

第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0 版）河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0版）第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0 版）河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0版） 7.3 PWM跟踪控制技术滞环比较方式跟踪控制方法: 跟踪控制方法: 不是用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的波形作为指令信号，把实际波形作为反馈信号，通过“ 两者的瞬时值比较”来决定逆变电路开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。

滞环环宽电抗器L的作用图7-22 采用滞环比较方式电流跟踪控制图7-23 滞环比较方式的指令电流和输出电流常用的（跟踪）比较方式：滞环比较方式、三角波比较方式。

1基本原理 2参数影响①L的影响： L大时，i的变化率小，跟踪慢; L小时，i的变化率大，开关频率过高; ②环宽的影响环宽过宽时：开关频率低,跟踪误差大；环宽过窄时：跟踪误差小,但开关频率过高(损耗大电流跟踪控制应用最多。

第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0 版）河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0版）第7章 PWM控制技术 PWM 控制技术河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0 版）河南科大自动化系多媒体教案（WSBU2.0版）三角波比较方式基本原理• 先把i*U、i*V和i*W和实际电流iU、iV、iW进行比较，求出偏差, 通过放大器A放大后, 再去和三角波进行比较，产生PWM波形。

第9章电力电子器件应用的共性问题驱动电路的基本任务：——将控制信号转换为电力电子器件的“开通”或“关断”信号。

• 对半控型器件: 只需提供开通控制信号。

• 对全控型器件: 既要提供开通控制信号, 又要关断控制信号。

驱动电路（的作用）？①主电路与控制电路之间的接口。

是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响。

电力电子技术的定义与发展01020304定义晶闸管时代可控硅时代现代电力电子时代用于高压直流输电、无功补偿、有源滤波等，提高电力系统的稳定性和效率。

用于电动汽车、电动自行车、电梯等电机驱动系统，实现高效、节能的电机控制。

用于太阳能、风能等新能源发电系统，实现能源的高效利用和转换。

用于自动化生产线、机器人等工业设备，实现设备的精确控制和高效运行。

电力系统电机驱动新能源工业自动化数字化与智能化随着计算机技术和人工智能的发展，电力电子技术将实现数字化和智能化，提高系统的自适应能力和智能化水平。

高频化与高效化随着半导体材料和器件的发展，电力电子技术将实现更高频率和更高效率的电能转换。

绿色化与环保化随着环保意识的提高，电力电子技术将更加注重绿色、环保的设计理念，降低能耗和减少对环境的影响。

工作原理特点应用整流电路、续流电路等工作原理通过门极触发导通，无法自行关断特点耐压高、电流大、开关速度快应用直流电机调速、交流调压等工作原理特点应用工作原理特点应用逆变器、斩波器、电机驱动等工作原理特点应用工作原理开关速度快、耐压高、电流大、热稳定性好应用逆变器、斩波器、电机驱动等高端应用领域特点VS整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用整流电路逆变电路逆变电路的作用逆变电路的分类逆变电路的工作原理逆变电路的应用直流-直流变流电路直流-直流变流电路的作用直流-直流变流电路的分类直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路交流-交流变流电路的作用交流-交流变流电路的工作原理A B C D交流-交流变流电路的分类交流-交流变流电路的应用电机驱动照明控制加热与焊接030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引航空电源电力系统应用高压直流输电柔性交流输电通过电力电子技术可实现高压直流输电，减少输电损耗和占地面积。

智能电网风能发电通过电力电子技术可实现风能发电系统的变速恒频控制和并网运行。

2021电力电子技术复习提纲第一章电力电子技术的定义、电力变换的四大类、电力电子技术的研究对象、电力电子技术的发展历史第2章电力电子器件的定义与信息电子设备相比，电力电子设备的特点电力电子器件的主要工作状态，电力电子器件的主要损耗，冷却方式（哪种最常用）电力电子设备的系统组成电力电子设备的分类电力二极管：封装类型，电气符号，主要类型，应用场合晶闸管：封装类型、电气符号、主要衍生装置、英文缩写、应用场合、门极关断晶闸管、功率晶体管：英文缩写、电气符号、应用场合、功率场效应晶体管：分类、应用场合、英文缩写、电气符号、，绝缘栅双极晶体管：电气符号、主要类型、应用场合熟悉其他新型电力电子器件有哪些，当前电力电子器件的发展趋势掌握课后p421~5第三章整流器的定义、整流器电路的分类、单相：主要的典型单相可控整流电路1）单相半波可控整流电路：电路、带阻性负载、阻性电感负载和续流二极管（续流二极管的功能）电路的工作状态、相应的电路波形、相关计算、晶闸管正反向峰值电压、相移范围和导通角2）单相桥式全控整流电路：电路，带阻性负载、阻感负载、反电动势负载的电路工作情况，对应的电路波形，相关计算，晶闸管承受正反向峰值电压，移相范围，导通角3）单相全波可控整流电路：电路、带阻性负载和阻性负载电路的工作状态、相应的电路波形、相关计算、晶闸管承受正负峰值电压、移相范围和导通角。

它主要不同于单相桥式全控整流电路。

三阶段：自然换相点的概念1）三相半波可控整流电路：电路、阻性负载和阻性负载电路的工作状态、相应的电路波形、相关计算、晶闸管承受正负峰值电压、相移范围、导通角、，电阻负载下间歇输出电压的临界触发角2）三相桥式全控整流电路：电路，带阻性负载、阻感负载电路工作情况，对应的电路波形，相关计算，晶闸管承受正反向峰值电压，移相范围，导通角，电阻负载时输出电压断续的临界触发角变压器漏感对整流电路的影响及相关计算，换相重叠角的概念以及整流电路谐波和无功功率的影响什么是逆变？为什么逆变？逆变的种类？发生有源逆变的条件？逆变失败的原因？最小逆变角p953,4,5,6,7,9,10,11,12,13,16,26,29课后第四章逆变的定义，逆变的分类，有源逆变和无源逆变的概念换向的概念，换向方式，各种换向方式的适用范围，掌握负荷换向的工作原理，掌握强制换向的工作原理和分类，哪些换向方式属于自换向，哪些属于外换向无源逆变电路的分类：电压型和电流型电压型逆变电路的主要特点单相半桥逆变电路：电路、工作原理及波形、特性单相全桥逆变电路：电路、工作原理及波形、特性三相电压型逆变电路：工作模式、电路、工作原理、电流型逆变电路的主要特性单相电流型逆变电路：电路，工作原理p1181，2，3，4，6第五章1、斩波电路主要基本斩波电路、斩波电路的控制方式和控制原理降压斩波电路：电路、工作原理和波形、相关计算升压斩波电路：电路、工作原理和波形、相关计算升压斩波电路：电路、工作原理和波形、相关计算2。