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第1章电力电子器件主要内容：各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件：GTO、电力MOSFET、IGBT，功率集成电路和智能功率模块，电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护，电力电子器件的驱动电路。
重点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件。
难点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数。
基本要求：掌握半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，熟练掌握器件的选取原则，掌握典型全控型器件，了解电力电子器件的串并联，了解电力电子器件的保护。
1 电力电子器件概述(1) 电力电子器件的概念和特征主电路（main power circuit）--电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路；电力电子器件（power electronic device）--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；广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。
两类中，自20世纪50年代以来，真空管仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（Mercury Arc Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真空器件，成为绝对主力。
因此，电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。
电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。
同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征：a. 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数；其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，大多都远大于处理信息的电子器件。
b. 电力电子器件一般都工作在开关状态；导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定；电力电子器件的动态特性（也就是开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。
《电力电子技术》课程教学大纲课程类别：专业基础课程性质：必修英文名称：Power Electronic Technology总学时：64讲授学时：48 实验学时：16学分：3.5先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术适用专业：自动化开课单位：信息工程学院自动化教研室一、课程简介《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业、自动化专业本科生的一门专业基础课，是一门理论与应用相结合，实践性很强的课程。
它包括电力电子器件、电力电子变流技术以及以微电子技术和计算机为代表的控制技术三大组成部分。
本课程的目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标，培养学生的分析问题和解决问题的能力，为《运动控制》等后续课程以及从事与电气工程有关的技术工作和科学研究打下一定的基础。
二、教学内容及基本要求0 绪论（2学时）教学内容：0.1电力电子技术的定义0.2电力电子技术的发展历史(自学)0.3电力电子技术的内涵及其相关工业0.4电力电子技术所研究的基本问题0.5电力电子技术的主要内容0.6本课程的学习方法及考核方法教学要求：1.理解电力电子技术的定义，电力电子技术所研究的基本问题。
2.了解电力电子学科的发展历史、电力电子技术的内涵及其相关工业、电力电子技术的主要内容以本课程的学习方法及考核方法。
授课方式：讲授+自学第一章：电力电子器件（10 学时）教学内容：1.1电力电子器件概述1.2不可控器件——电力二极管1.3半控型器件——晶闸管1.4典型全控型器件1.5其他新型电力电子器件1.6电力电子器件的驱动1.7电力电子器件的保护1.8电力电子器件的串联和并联使用教学要求：1.掌握各种电力电子器件的基本特性、应用场合和使用方法。
2.理解各种全控型器件、半控型器件的工作原理和主要参数选择依据.3.了解典型触发、驱动和缓冲电路的组成、工作原理和特点。
《电力电子技术》复习资料一 电力电子器件1. 要点：① 半控器件：晶闸管（SCR ）全控器件：绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）、电力晶体管（GTR ）、 门极关断晶闸管（GTO ）、电力场效应管（MOSEFT ） 不可控器件：电力二极管各器件的导通条件、关断方法、电气符号及特点。
②注意电流有效值与电流平均值的区别： 平均值：整流后得到的直流电压、电流。
有效值：直流电压、电流所对应的交流值。
波形系数：K f =有效值/平均值 。
③电力电子技术器件的保护、串并联及缓冲电路： du /dt ：关断时，采用阻容电路（RC ）。
di/dt ：导通时，采用电感电路。
二 整流电路1. 单相半波电路：① 注意电阻负载、电感负载的区别： ② 有效值与平均值的计算：平均值：整流后得到的直流电压、电流。
21cos 0.452d U U α+=d d U I R=有效值：直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 波形系数：电流有效值与平均值之比。
f dIk I =② 注意计算功率、容量、功率因数时要用有效值。
③ 晶闸管的选型计算：Ⅰ求额度电压：2TM U =，再取1.5~2倍的裕量。
Ⅱ 求额度电流（通态平均电流I T （AV ）） 先求出负载电流的有效值（f d I k I =）； →求晶闸管的电流有效值（I T =I ）；→求晶闸管的电流平均值（()/T AV T f I I k =），再取1.5~2倍裕量。
2. 单相全桥电路负载：①注意电阻负载、电感负载和反电动势负载的区别： ② 电阻负载的计算：α移相范围：0~π负载平均值：整流后得到的直流电压、电流。
（半波的2倍）21cos 0.92d U U α+=d d U I R=负载有效值：直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 晶闸管:电流平均值I dT 、电流有效值I T :dT d12I I =T I =③ 电感负载的计算：Ⅰ加续流二极管时，与电阻负载相同。
总结——晶闸管•晶闸管结构、电气符号及工作原理•晶闸管静态伏安特性，电压数量关系•了解SCR动态特性，掌握上升时间和下降时间的定义与影响•掌握SCR正常导通条件，维持导通条件与关断条件，SCR非正常导通的情况•掌握电流定额，定义、计算•维持电流与擎住电流关系•掌握SCR动态参数du/dt与di/dt1. 处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极，且在门极加正向触发电压时，才能使其开通。
2. 造成在不加门极触发控制信号，即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素。
一是阳极的电压上升率du/dt太快，二是。
3. 晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲应具有一定的宽度，且前沿尽可能。
4．晶闸管，若断态du/dt过大，就会使晶闸管出现________，若通态di/dt过大，会导致晶闸管________。
5．对于同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL的关系是( )6.试简述晶闸管导通的条件？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？6.比较晶闸管几个电压参数的大小，反向击穿电压URO 反向断态不重复峰值电压URSM，反向断态不重复峰值电压URSM 反向断态重复峰值电压URRM。
7.已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）GTO——总结•了解GTO的结构构成•了解GTO的工作原理•电流关断增益βoff 定义• 1.可关断晶闸管，（GTO）的电流关断增益βoff的定义式为（）GTR——总结•了解GTR的结构与工作原理•了解GTR的静态与动态特性•掌握GTR的二次击穿现象（会画曲线）与安全工作区SOA•1.功率晶体管的安全工作区由以下四条曲线限定:集电极-发射级允许最高击穿电压线，集电极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和( )①基极最大允许直流功率线②基极最大允许电压线③临界饱和线④二次击穿触发功率线2. 功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为( )A.一次击穿B.二次击穿C.临界饱和D.反向截止3.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用快恢复二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。
湖南省技工学校理论教学教案教师姓名［复习导入］尽管电力电子器件的电流容量和电压等级在不断提高，但仍然不能满足大容量整机应用的要求，需要串联使用以提高它们的电压等级或并联使用以提高它们的电流容量。
［讲授新课］一、晶闸管的串并联1.晶闸管的串联连接（1 ）静态均压由于串联各器件的正向（或反向）阻断特性不同，但在电路中却流过相等的漏电流，因而各器件所承受的电压是不同的。
给每个晶闸管并联均压电阻 FR。
如果均压电阻FR大大小于晶闸管的漏电阻，则电压分配主要决定于 FR。
但如FR过小，则会造成F j上损耗增大，因此要综合考虑。
（2）动态均压晶闸管在开通和关断的过程中，由于各器件的开通时间和关断时间等参数不一致，而造成的动态不均压问题。
晶闸管在开关过程中瞬时电压的分配决定于各晶闸管的结电容、导通时间和关断时间等差别，为了使开关过程中的电压分配均匀，减小电容C对晶闸管放电造成过大的 di/dt，还应在电容 C支路中串联电阻Ro晶闸管串联连接时应尽可能选择参数比较接近的晶闸管串联，串联的各晶闸管开通时间之差要小；要求门极触发脉冲前沿要陡，触发脉冲的电流要大，使晶闸管的开通时间短，趋于一致。
器件串联后，必须降低电压的额定值使用2.晶闸管的并联连接串联电阻法由于串联电阻增大损耗，对电力电子器件而言无实用价值。
串联电抗法用一个均流电抗器（铁心上带有两个相冋的线圈）接在两个并联的晶闸管电路中。
电流不等时产生电动势形成环流，使电流小的支路电流增大，电流大的器件支路电流减小，达到均流目的。
器件并联后，必须降低电流的额定值使用，晶闸管并联连接时1应尽可能选择参数比较接近的晶闸管进行并联；2触发脉冲的前沿要陡，触发脉冲的电流要大，使并联的各晶闸管开通时间之差要小。
3在安装时使各并联支路铜线长短相冋，使各支路的分布电感和导线电阻相。
