电力电子学复习大纲

复习电力电子学可以用到的

九个半导体电力电子器件的分类：①二极管D、②双极结型电力晶体管BJT、③晶闸管SCR、④可关断晶闸管GTO、⑤电力场效晶体管P-MOSFET、⑥绝缘门极晶体管IGBT(含IEGT)、⑦MOS控制晶闸管MCT(含IGCT)、⑧静电感应晶体管SIT、⑨静电感应晶闸管SITH

1.不可控器件:①半控器件:③全控型器件:②④⑤⑥⑦⑧⑨

2.电流控制型器件:②③④电压控制型器件:⑤⑥⑦⑧⑨

3.单极型器件:⑤⑧双极型器件:①②③④⑨复合型器件:⑥⑦

可以通过两种方式改变导通占空比D，调解或控制输出电压Vo：1.脉冲宽度调制方式PWM，保持Ts不变（开关频率不变），改变Ton，即改变输出脉冲电压的宽度θ，调控输出电压Vo；2.脉冲频率调制方式PFM，保持Ton不变，改变开关频率或周期调制输出电压Vo。

分析结论：实际应用中广泛采用PWM方式，因为采用定频PWM开关时，输出电压中谐波的频率固定，谐波器设计容易，开关过程所产生电磁干扰容易控制，此外由控制系统获得可变脉宽信号比获得可变频率信号容易实现。

逆变器由主电路和控制系统两部分组成，基本类型有：1.电压型逆变器，电压型逆变电路的输入为直流电压源，逆变器将输入的电流电压逆变输出交流电压，因此称为电压源型逆变器。2.电流型逆变器，电流型逆变电路的输入端串接有大电感，形成平稳的直流电流源，逆变器将输入的直流电流逆变为交流电流输出，因此称为电流源型逆变器。

冲量等效原理:大小、波形不相同的窄脉冲变量，作用于惯性系统时，只要它们的冲量，即变量对时间的积分相等，其作用效果相同。

控制角α：以晶闸管开始承受正向电压的自然导通点为起点到施加触发脉冲使其导通的瞬间，这段时间所对应的电角度定义为控制角α。

导通角θ：晶闸管在一个周期内持续导通的时间所对应的电角度（θ=π—α） 同步：使触发脉冲与可控整流电路的交流电源电压之间保持频率和相位的协调关系称为同步，使触发脉冲与电源电压保持是整流电路正常工作必需的条件。

换相（换流）：在可控整流电路中，从一个晶闸管导通电流变换为另一个晶闸管导通电流的过程称为换相，也称换流。

相控有源逆变的临界换相条件：α+γ=π，即γ=π—α（α是整流器控制角）

电力电子变换器中的辅助元器件和系统包括：1.半导体电力开关管器件的触发、驱动器2.过流、过压保护系统3.缓冲器4.电感（电抗器）和变压器5.滤波器（滤波器的功能和类型）6.散热系统7.控制系统8.辅助电源

开关的分类：硬开关、软开关、零电压零电流开关

谐振开关型变换器的类型：1.零电压开通谐振变换器、零电流关断谐振变换器

2.PWM谐振变换器、PFM谐振变换器3.零开关谐振变换器、零转换谐振变换器

复习电力电子学可以用到的

电力电子开关电路应用领域：1.开关型电力电子变换电源2.开关型电力电子补偿、控制器

解：V0=110V，电流连续时M=D=V0/Vs

当Vs=147V时，D=110/147=0.75:；当Vs=220V时，D=110/220=0.5

所以在工作范围内占空比D在0.5~0.75之间变化。要电流连续必须最小负载电流Iomin>=IoB=V0（1-D)/2Lfs,应按最小占空比D=0.5确定实际运行中的临界负载电流IoB=V0（1-D)/2Lfs，即要求：L>=.V0（1-D)/2Lfs=1.25mH

为确保最小负载电流、最小占空比时，电感电流连续，可选取L=1.5mH

电感电流脉冲的最大峰--峰值△iL为：△iL=ILmax-ILmin=V0(1-D)/Lfs=1.8A 所以：ILmax=IOmax+1/2△iL=11.9A

ILmin=IOmax-1/2△iL=10.1A

开关管T和二极管D通过的最大峰值电流都是ILmax=11.9A，开关管T承受的最大正向电压为Vs=220V，二极管D承受的最大反向电压也是Vs=220V。若取电流过载安全系数为1.5倍，取过电压安全系数为2倍，则可选20A/500A的P--MOSFET开关管和快恢复二极管。

△V0/V0=π

整流器最基本的性能指标：1.电压谐波系数或纹波系数RF：整流输出电压中除直流平均值电压 外，还含有交流谐波电压，全部交流谐波分量有效值 与输出电压直流平均值 之比值称为电压谐波（纹波）系数，常用 表示。RF= 。2.

电压脉动系数 ：蒸馏输出电压 中最低次谐波幅值 与直流电压平均值 表示

3.输入电流总畸变率THD：除基波电流外的所有谐波电流总有效值 与基波电流有效值 之比值。4.输入功率因数PF：交流电源输入有功功率 与其视在功率S之比，即：