【正文】 集成電路和微處理器芯片構(gòu)成信號(hào)處理和控制系統(tǒng)。 （ 3）電力電子變換器工作時(shí)，開(kāi)關(guān)器件不斷進(jìn)行周期性通、斷狀態(tài)的依序轉(zhuǎn)換，為使輸出電壓接近理想的直流或正弦交流，一般應(yīng)對(duì)稱地安排一個(gè)周期中不同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及持續(xù)時(shí)間。這一類應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)十分廣泛。這類應(yīng)用將導(dǎo)致電力系統(tǒng)的革命并推動(dòng)電力電子技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展。 二極管電流定額的含義： 如 手冊(cè)上某電力二極管的額定電 流 IFR為 100A，說(shuō)明： 允許通過(guò)平均值為 100A的正弦半波電流； 允許通過(guò)正弦半波電流的幅值為 314A； 允許通過(guò)任意波形的有效值為 157A的電流； 在以上所有情況下其功耗發(fā)熱不超過(guò)允許值。 擎住電流 IL ：晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后， 能維持導(dǎo)通所需的最小電流。 為什么門極可關(guān)斷晶閘管 GTO能靠反向觸發(fā)電流關(guān)斷？ （ 1）、設(shè)計(jì) α2較大，使晶體管 V2 控 制靈敏，易于 GTO。 MOSFET的優(yōu)點(diǎn) ——單極型，電壓驅(qū)動(dòng)，開(kāi)關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小而且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。 半控器件：僅普通晶閘管 SCR 屬于半控器件。在哪些情況下，晶閘管可以從斷態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥☉B(tài)？已處于通態(tài)的晶閘管，撤除其驅(qū)動(dòng)電流為什么不能關(guān)斷，怎樣才能關(guān)斷晶閘管？ 基本工作原理：見(jiàn)課本 p3637；應(yīng)回答出承受正向壓、門極加驅(qū)動(dòng)電流時(shí)的管子常用的辦法是門極觸發(fā)導(dǎo)通和光注入導(dǎo)通。因?yàn)榫чl管的額定電流是定義的：在環(huán)境溫度為 40℃ 和規(guī)定的散熱冷卻條件下，晶閘管在電阻性負(fù)載的單相、工頻正弦半波導(dǎo)電、結(jié)溫穩(wěn)定在額定值 125℃時(shí)，所對(duì)應(yīng)的通態(tài)平均電流值。當(dāng) GTO處于通態(tài)時(shí)，突加一個(gè)負(fù)觸發(fā)電流 Ig，使 a2減小， 1a2變大， 就是陽(yáng)極電流 又使、急劇減小，又導(dǎo)致電流分配系數(shù) a2和 a1減小，使急劇減小，急劇減小，減小。 作為開(kāi)關(guān)使用時(shí) P－ MOSFET器件主要的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)， P－ MOSFET 器件的優(yōu)點(diǎn)是：輸入阻抗高，驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高；其缺點(diǎn)是：通態(tài)壓降大（通態(tài)損耗大），電壓、電流定額低。 3）控制方式 1 脈沖寬度調(diào)制方式 PWM (Pulse Width Modulation) 開(kāi)關(guān)頻率不變，改變輸出脈沖電壓的寬度 2 脈沖頻率調(diào)制方式 PFM（ Pulse Frequency Modulation） 脈寬 不變，改變開(kāi)關(guān)頻率或周期。 二者的臨界：稱為電感電流臨界連續(xù)狀態(tài)： 指開(kāi)關(guān)管阻斷期結(jié)束時(shí)，電感電流剛好降為零。 ，電源 VS 向電感 L充電，電流恒定 iL，電容 C向負(fù)載 R供電，輸出電壓 Vo 恒定。 4）諧波：一定頻率的的電壓或是電流的作用用于非線性負(fù)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同于與頻率類的其它頻率正弦電壓或是電流的現(xiàn)象。 實(shí)際應(yīng)用中廣泛采用 PWM方式。 開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)直流升壓變換的基本原理是什么？ 答：為 了獲得高于電源電壓 壓的直流輸出電，一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的辦法是在變換器開(kāi) 關(guān)管前端插入一個(gè)電感 L，如右圖所示。因此 Boost變換器不宜在占空比接近 1的情況下工作。但是匝比 N2/N1不同時(shí)，輸出電壓平均值 Vo 可以低于也可高于電源電壓 Vd。 第四章 直流 /交流變換器（逆變器） 電壓型逆變器 VSI 、電流型逆變器 CSI、恒頻恒壓正弦波逆變器 CVCF、變頻變壓逆變器 VVVF。 單極性 SPWM：逆變器輸出電壓的基波幅值為： V 基 波 電 壓 的 有 效 值 為 時(shí)， 第 105頁(yè)單極性倍頻 SPWM控制的定義。 ******************************************************************** 1為什么逆變電路中晶閘管 SCR不適于作開(kāi)關(guān)器件？ （ 。 功率： GTO（高） 、 IGBT、 MCT、 SIT（中） PMOSFET（?。? 頻率： PMOSFET、 SIT（高） 、 IGCT、 MCT（中） （低） 相同的開(kāi)關(guān)頻率時(shí) 單極 SPWM：開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)相對(duì)少些，諧波情況好些，多用于單相逆變。（ b）基波分量有效值： 、正脈沖寬度調(diào)制 SPWM基本原理：見(jiàn)課本九十八頁(yè)，能理解，會(huì)概述。 圖 (b)所示為單端反激 DC/DC 變換器， T 導(dǎo)通的期間，電源電壓 Vd 加至N1 繞組，電流直線上升、電感 L1 儲(chǔ)能增加，副方繞組 N2 的感應(yīng)電勢(shì) ，二 極管 D1 截止，負(fù)載電流由電容 C 提供， C 放電；在 T 阻斷的期間， N1 繞組的電流轉(zhuǎn)移到 N2，感應(yīng)電勢(shì)（反向?yàn)檎?D1 導(dǎo)電，將磁能變?yōu)殡娔芟蜇?fù)載供電并使電容 C 充電。 1說(shuō)明單端正激、單端反激 DC/DC變換器工作原理。 接近 1的情況下工作？ 1 Boost變換器為什么不宜在占空比 因?yàn)樵?Boost變換器中，開(kāi)關(guān)管導(dǎo) 通時(shí)，電源與負(fù)載脫離，其能量全部?jī)?chǔ)存在電感中，當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，能量才從電感中釋放到負(fù)載。此外由控制系統(tǒng)獲得可變脈寬信號(hào)比獲得可變頻率信號(hào)容易實(shí)現(xiàn)。保持調(diào)控輸出電壓。 ：電感 L 儲(chǔ)能使電壓泵升的作用， 電容 C 可將輸出電壓保持住 . 2）注意： Boost 電路一般使用 PWM控制 ； 1； ，運(yùn)行中對(duì)電源的擾動(dòng)小。 8）各諧波經(jīng)過(guò)濾波器后幾乎衰減為零。 （ 2）由控制系統(tǒng)獲得可變脈寬信號(hào)比獲得可變頻率信號(hào)容易實(shí)現(xiàn) 5.） LC 濾波電路： 濾波電感的作用： 對(duì)交流高頻電壓電流呈高阻抗，對(duì)直流暢通無(wú)阻 濾波電容的作用： Vi 對(duì)直流電流阻抗為無(wú)窮大，對(duì)交流電流阻抗很小。 第三章 直流 /直流變換器 一．降壓變換器 （ Buck變換器） 1） 6種基本斬波電路：降壓斬波電路、升壓斬波電路、 升降壓斬波電路、 Cuk斬波電路、 Sepic斬波電路和 Zeta斬波電路。改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。 說(shuō)明 GTO的關(guān)斷原理。 要使晶閘管轉(zhuǎn)入斷態(tài)，應(yīng)設(shè)法使其陽(yáng)極電流減小到小于維持電流 使其陽(yáng)極 A與陰極 K之間的電壓為零或反向。 全控型器件：三極管 BJT、 可關(guān)斷晶閘管 GTO、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 PMOSFET、絕緣門極晶體管 IGBT都是全控型器件，即通過(guò)門極（或基極或柵極）是否施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)既能控制其開(kāi)通又能控制其關(guān)斷 1 SCR、 BJT和 GTO為電流驅(qū)動(dòng)控制型器件 P－ MOSFET、 IGBT均為電壓驅(qū)動(dòng)控制型器件 ****************************************************************************** 電力三極管 BJT的四個(gè)電壓值 其大小關(guān)系如何？ 、和、和的定義是什么？分別為不同基極狀態(tài)下的三極管集 射極擊穿電壓值： 定義為基極反偏時(shí)，三極管集 射極電壓擊穿值； 為基極短接、基極電壓為 0時(shí)，三極管集 射極電壓擊穿值； 為基極接有電阻短路時(shí)的集 射極擊穿電壓值要； 為基極開(kāi)路時(shí)集 射極擊穿電壓值。 產(chǎn)生擎住效應(yīng)的原因：集電極電流 IC 過(guò)大；集電極電壓過(guò)高；關(guān)斷速度過(guò)快，IC 減小的過(guò)快。 (3）、多元集成結(jié)構(gòu)，使得 P2 基區(qū)橫向電阻很小，能從門極抽出較大電流。 BVCEXBVCES RBVCEOBVcEx BVcEs BVcER BVcEo 圖 不同基極狀態(tài)時(shí)，集－射極擊穿電壓 雙向晶閘管 TRIAC有四種觸發(fā)和開(kāi)通方式。 逆阻型晶閘管如何導(dǎo)通的？答案在：第三十五頁(yè)、在 IA、 IC 很小時(shí) 從斷態(tài)轉(zhuǎn)為通態(tài)。 V：外加電壓 正偏時(shí)， R值很小，結(jié)電容很大 反偏時(shí)， R值很大，結(jié)電容很小 額定電流的定義：其額定發(fā)熱所允許的正弦半波電流的平均值 。它又分為兩種類型：電壓、電流（有功功率、無(wú)功功率）補(bǔ)償控制器和阻抗補(bǔ)償控制器。 開(kāi)關(guān)型電力電子變換器有哪兩類應(yīng)用領(lǐng)域？ （ 1）開(kāi)關(guān)型電力電子變 換電源或簡(jiǎn)稱開(kāi)關(guān)電源。 開(kāi)關(guān)型電力電子變換器有那些基本特性？ （ 1）變換器的核心是一組開(kāi)關(guān)電路，開(kāi)關(guān)電路輸出端電壓和開(kāi)關(guān)電路輸入端電流 都不可能是理想的直流或無(wú)畸變的正弦基波交流，含有高次諧波。 電力電子技術(shù)是一門綜合了電子技術(shù)、控制技術(shù)和電力技術(shù)的新興交叉學(xué)科。其理論基礎(chǔ)是電磁學(xué) (電路、磁路、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基本原理 )，利用電磁學(xué)基本原理處理發(fā)電、輸配電及電力應(yīng)用的技術(shù)統(tǒng)稱電力技術(shù)。 DC/AC基本逆變電路工作方式：方波、 PWM AC/AC直接變頻、變壓電路工作方式：周期控制 DC/DC直流變換電路： PWM、 PFM.。（ 4）濾波器：電力電子系統(tǒng)中都必須使用濾波器。（ 2）過(guò)流、過(guò)壓保護(hù) ：它包括器件保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)倆個(gè)方面。與單 極性 PWM 控制方式對(duì)應(yīng)，另一種稱為雙極性 PWM 控制方式在 ur 的正負(fù)半周內(nèi)，對(duì)各晶體管控制規(guī)律相同，同樣在調(diào)制信號(hào) ur 和載波信號(hào) uc 的交點(diǎn)時(shí)刻控制各開(kāi)關(guān)器件的通斷。當(dāng) uruc時(shí)，使 T4導(dǎo)通，負(fù)載電壓 uo=Ud；當(dāng) uruc 時(shí)，使 T4關(guān)斷，由于電感中的電流不能突變，負(fù)載電流將通過(guò)當(dāng) D3 續(xù)流，負(fù)載電壓 uo=0