什么是紧急求救!电力电子升压斩波电路课程设计的主要内容?

作者:宿万潍时间:2023-07-24 15:16:53

导读:" 紧急求救是在紧急情况下寻求帮助和支持的行为。在面临危险、困境或紧急情况时,紧急求救可以帮助我们获取及时的援助,保护自己的安全和生命。电力电子升压斩波电路是电力电子学中的一个重要课程,它主要涉及电力电子器件和电路的设计和应用。以下是电力电子升压斩波电路"

  紧急求救是在紧急情况下寻求帮助和支持的行为。

  在面临危险、困境或紧急情况时,紧急求救可以帮助我们获取及时的援助,保护自己的安全和生命。

  电力电子升压斩波电路是电力电子学中的一个重要课程,它主要涉及电力电子器件和电路的设计和应用。

  以下是电力电子升压斩波电路课程设计的主要内容:。

1.了解电力电子升压斩波电路的原理和基本概念:

  -学习电力电子升压斩波电路的基本工作原理,了解其在能源转换和电力传输中的应用。

  -掌握电力电子升压斩波电路的基本组成部分,如整流器、滤波器、逆变器等。

2.设计电力电子升压斩波电路的参数和规格:

  -确定升压斩波电路的输入和输出电压、电流的要求。

  -计算和选择合适的电力电子器件和元件,如二极管、电容器和电阻等。

3.进行电力电子升压斩波电路的仿真和分析:

  -使用电子设计自动化(EDA)工具进行电力电子升压斩波电路的仿真和分析。

  -通过仿真结果评估电路的性能和稳定性,优化电路的设计。

4.制作和测试电力电子升压斩波电路的实验样品:

  -根据设计要求制作电力电子升压斩波电路的实验样品。

  -使用实验仪器和设备对电路进行测试和验证,验证其性能和稳定性。

5.分析和评估电力电子升压斩波电路的性能:

  -分析实验结果,评估电力电子升压斩波电路的性能和稳定性。

  -针对实验结果进行改进和优化,提出改进措施。

  通过以上的课程设计,学生可以全面了解电力电子升压斩波电路的原理和应用,掌握电路设计和分析的基本方法和技巧。此外,通过实验和测试,学生还可以培养实践能力和解决问题的能力,在实际应用中提高电力电子升压斩波电路的性能和稳定性。

紧急求救!电力电子升压斩波电路课程设计。包括主,控制,驱动,保护电路...

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仿真时升降压斩波电路电容电感的选择

  升降压斩波电路一、实验目的熟悉升降压斩波电路的工作原理,掌握这种基本斩波电路的工作状态以及波形情况。

  二、实验原理电路中电感L值很大,电容C值也很大。

  因为要使得电感电流和闭塌电容电压基本为恒值。

  V通时,电源E经V向L供电使其贮能,此时电流为1i,同时,C维持输出电压恒定并向负载R供电;V断时,L的能量向负载释放,电流为2i。

  负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反。

  当?时为降压,当?时为升压,因此该电路称为升降压斩波电路。

  三、实验仿真模型四、实验内容及步骤4.1器件的查找有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找。

  4.2连接说明在连接直流电源侧的电容时,在直流电源侧一定要加个电阻,不能让电容直接并联在直流电源,否则仿真时出错;在连接IGBT时,IGBT的m是测量端口,可以测出IGBT的电压、电流等,g是脉冲输入端。

  4.3参数设置1.双击直流电源把电压设置为100V;2.双击脉冲把周期设为0.02s,占空比设为50%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×0.02/360;3.双击负载把电阻设为1Ω,电感设为0.1H;4.双击示波器把Numberofaxes设为4,同时把History选项卡下的Limitdatapointstolast前面的对勾去掉;5.IGBT参数保持默认即可。

  4.4仿真波形及分析已知,ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间。

  T为开关周期;?为导通占空比,简称占空比或导通比。

  铅态困若改变导通比,则输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。

  在仿真的基础上做一下改变,便于看出Uo的有效值。

  ??根据公式代入值得Uo=400v??理论值Uo=100v??理论值Uo=25v当电流脉动足够小时,有如果V、VD为没有损耗的理想开关时,则有?,其输出功率和输入功率相等,可看作直流变压器。

  五、实验报告体会与心得通过这次课程设计,让我对电力电子技术有了更深的认识,让我进一步了解了电力电子器件。

  对直流斩波有了更深层次的理解。

  在这次课程设计中我主要担任电路仿真的工作,虽然在此期间遇到了很多困难,重复了很多遍都没有仿成功,但是经过查找资料,向老师同学请教,之后得到你要的结果时,那种喜悦感,那种兴奋感如果没有这一过程是无法体会的。

  仿真让我进一步学习了MATLAB软件,学会了很多关于仿真的知识。

  当然,此过程少不了老师的付出和同学合作。

  这次的设计也让我认识到了理论与实际结合的重要性。

一、实验目的

  熟悉升降压斩波电路的工作原理,掌握这种基本斩波电路的工作状态以及波形情况。

二、实验原理

  电路中电感L值很大,电容C值也很大。因为要使得电感电流和电容电压基本为恒值。

第1页

  V通时,电源E经V向L供电使其贮能,此时电流为1i,同时,C维持输出电压恒定并向负载R供电;V断时,L的能量向负载释放,电流为2i。负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反。

  当?时为降压,当?时为升压,因此该电路称为升降压斩波电路。

三、实验仿真模型

四、实验内容及步骤

4.1器件的查找

  有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找。

4.2连接说明

  在连接直流电源侧的电容时,在直流电源侧一定要加个电阻,不能让电容直接并联在直流电源,否则仿真时出错;在连接IGBT时,IGBT的m是测量端口,可以测出IGBT的电压、电流等,g是脉冲输入端。

4.3参数设置

  1.双击直流电源把电压设置为100V;槐念

  2.双击脉冲把周期设为0.02s,占空比设为50%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×0.02/360;

  3.双击负载把电阻设为1Ω,电感设为0.1H;

4.双击示波器把Numberofaxes设为4,同时把History选项卡下的Limitdatapointstolast前面的对勾去掉

  5.IGBT参数保持默认即可。

4.4仿真波形及分析

  已知,ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间。T为开关周期;?为导通占空比,简称占空比或导通比。

  若改变导通比,则输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。

  在仿真的基础上做一下改变,便于看出Uo的有效值。

什么是升压斩波电路?分组讨论:1.升压电路结构是怎样的?2.升压斩波电路...

什么是升压斩波电路?分组讨论:1.升压电路结构是怎样的?2.升压斩波电路

什么是斩波电路?

    斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。

  2、斩波电路分类

    a、Buck电路:降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同。

    b、Boost电路:升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同。

    c、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相反,电感传输。

    d、Cuk电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相反,电容传输。

    本文主要讲解升压斩波(Boost)电路的原理。

  3、升压斩波(Boost)电路

    升压电路如下图所示,假设电感L值和电容C值都很大,下面分析其工作原理。

 

    a、V通时,E向L充电,充电电流恒为Ii,同时C向负载供电,因为C值很大,所以输出电压恒为Uo,设V通的时间为Ton,此阶段L上积蓄的能量拿明腔位为EIiTon。

    b、V断时,E和L共同向C充电并向负载R供电,设V断的时间位Toff,则此阶段电感L释放的能量为(Uo-E)IiToff。

  c、如果达到稳态,一个周期T中,在L中积蓄的能量和释放的能量应该相等,则

  EIiTon=(Uo-E)IiToff

  Uo-E=ETon/Toff

 槐带 Uo=E(1 Ton/Toff)

  Uo=E(Ton Toff)/Toff=E(T/Toff)

    d、因为(T/Toff)大于等于1,所以此电路的输出电压高于消衫电源电压,故称该电路为升压斩波(Boost)电路。

    e、(T/Toff)称为升压比,调节其大小可以改变Uo大小。

电力电子技术第6版有斩波电路么

  电力电子技术第6版有斩波电路。

电力电子技术课程设计之降压斩波电路

  一、概述从八十年代末起,工程师们为了缩小DC/DC变换器的体积,提高功率密度,首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起,但这种努力结果是大幅度缩小了体积,却降低了效率。

  发热增多,体积缩小,难过高温关。

  因为当时MOSFET的开关速度还不够快,大幅提高频率使MOSFET的开关损耗驱动损耗大幅度增加。

  工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。

  虽然技术模式百花齐放,然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。

  一项是VICOR公司的有源箝位ZVS软开关技术;另一项就是九十年代初诞生的全桥移相ZVS软开关技术。

  有源箝位技术历经三代,且都申报了专利。

  第一代系美国VICOR公司的有源箝位ZVS技术,其专利已经于2002年2月到期。

  VICOR公司利用该技术,配合磁元件,将DC/DC的工作频率提高到1MHZ,功率密度接近200W/in3,然而其转换效率却始终没有超过90%,主要原因在于MOSFET的损耗不仅有开关损耗,还有导通损耗和驱动损耗。

  特别是驱动损耗随工作频率的上升也大幅度增加,而且因1MHZ频率之下不易采用同步整流技术,其效率是无法再提高的。

  因此,其转换效率始终没有突破90%大关。

  为了降低第一代有源箝位技术的成本,IPD公司申报了第二代有源箝位技术专利。

  它采用P沟MOSFET在变压器二次侧用于forward电路拓朴的有源箝位。

  这使产品成本减低很多。

  但这种方法形成的MOSFET的零电压开关(ZVS)边界条件较窄,在全工作条件范围内效率的提升不如第一代有源箝位技术,而且PMOS工作频率也不理想。

  为了让磁能在磁芯复位时不白白消耗掉,一位美籍华人工程师于2001年申请了第三代有源箝位技术专利,并获准。

  其特点是在第二代有源箝位的基础上将磁芯复位时释放出的能量转送至负载。

  所以实现了更高的转换效率。

  它共有三个电路方案:其中一个方案可以采用N沟MOSFET。

  因而工作频率较高,采用该技术可以将ZVS软开关、同步整流技术、磁能转换都结合在一起,因而它实现了高达92%的效率及250W/in3以上的功率密度。

  MATLAB是矩阵实验室(MatrixLaboratory)的简称,是念睁美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,SIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,本课程设计的仿真即需要在SIMULINK中来完成电路的仿真与计算。

  通过系统建模和仿真,掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。

  直流斩波电路(DCChopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直接直流-直流变换器(DC/DCConverter)。

  直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,不包括直流-交流-直流的情况。

  习惯上,DC-DC变换器包括以上两种情况。

  直流斩波电路的种类较多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩仔燃岁波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,其中前两种是最基本的电路。

  一方面,这两种电路应用最为广泛,另一方面,理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。

  利用不同的基本斩波电路进行组合,可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。

  利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。

  直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域,是电力电子领域的热点。

  全控型器件选择绝段清缘栅双极晶体管(IGBT)综合了GTR和电力MOSFET的优点,具有良好的特性。

  目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场,应用领域迅速扩展,成为中小功率电力电子设备的主导器件。

  所以,此课程设计选题为:设计使用全控型器件为IGBT的降压斩波电路。

  主要讨论电源电路、降压斩波主电路、控制电路、驱动电路和保护电路的原理与设计。

  二、设计方案本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一SIMULINK进行系统的设计与仿真。

  系统主要包括:直流稳压电源部分、BUCK降压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。

  BUCK降压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻负载,模拟现实中一般的负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可。

  在SIMULINK中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用SIMULINK提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个BUCK变换器的研究与设计。

  电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,驱动电路,保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。

  由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号,通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。

  来完成整个系统的功能。

  因此,一个完整的降压斩波电路也应包括主电路,控制电路,驱动电路和保护电路这些环节。

  根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路,设计出降压斩波电路的结构框图如图1所示。

  图1电路框图在图1结构框图中,控制电路是用来产生IGBT降压斩波电路的控制信号,控制电路产生的控制信号传到驱动电路,驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号。

  通过控制IGBT的开通和关断来控制IGBT降压斩波电路的主电路工作。

  保护电路是用来保护电路的,防止电路产生过电流、过电压和欠电压等现象损害电路设备。

  三、主电路设计1、主电路设计如图2,设计一个降压变换器,输入电压为220V,输出电压为50V,纹波电压为输出电压的0.2%,负载电阻为20Ω,工作频率分别为20KHz.分别仿真将工作频率改为50KHz,电感改为约临界电感值的一半进行对比分析。

  图2降压斩波主电路图2、保护电路设计1)过电压保护所谓过电压保护,即指流过IGBT两端的电压值超过IGBT在正常工作时所能承受的最大峰值电压Um都称为过电压。

  产生过电压的原因一般由静电感应、雷击或突然切断电感回路电流时电磁感应所引起。

  其中,对雷击产生的过电压,需在变压器的初级侧接上避雷器,以保护变压器本身的安全;而对突然切断电感回路电流时电磁感应所引起的过电压,一般发生在交流侧、直流侧和器件上,因而,下面介绍直流斩波电路主电路的过电压保护方法。

  其电路如图3所示。

  图3过电压保护电路2)过电流保护所谓过电流保护,即指流过IGBT的电压值超过IGBT在正常工作时所能承受的最大峰值Im都称为过电流。

  这里采用图4所示的电路图4过电流保护电路3)IGBT的保护①静电保护IGBT的输入级为MOSFET,所以IGBT也存在静电击穿的问题。

  防静电保护极为必要。

  在静电较强的场合,MOSFET容易静电击穿,造成栅源短路。

  采用以下方法进行保护:应存放在防静电包装袋、导电材料包装袋或金属容器中。

  取用器件时,应拿器件管壳,而不要拿引线。

  工作台和烙铁都必须良好接地,焊接时电烙铁功率应不超过25W,最好使用12V~24V的低电压烙铁,且前端作为接地点,先焊栅极,后焊漏极与源极。

  在测试MOSFET时,测量仪器和工作台都必须良好接地,MOSFET的三个电极未全部接入测试仪器或电路前,不要施加电压,改换测试范围时,电压和电流都必须先恢复到零。

  ②过电流保护IGBT过电流可采用集射极电压状态识别保护方法,电路如图5所示图5集射极电压状态识别保护电路③短路保护图6短路保护电路4)缓冲电路缓冲电路(吸收电路)的作用主要是抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。

  这里采用由RLC组成的电路来吸收电压、电流,如图7。

  图7缓冲电路3、主电路的计算和元器件的参数选型1)计算①定义开关管导通时间ton与开关周期Ts的比值为占空比,用Dc表示Dc=ton/Ts②电感Lc=Uo(1-Dc)Ts/(2Po*Po)其中:Po=Uo*Io③纹波电压U1=Uo(1-Dc)Ts*Ts/8LC④电容C=Uo(1-Dc)Ts*Ts/8LU12)元器件参数①主开关管可以使用MOSFET,开关频率为20Hz;②输入200V,输出50V,可确定占空比为Dc=25%③选择电感Lc=Uo(1-Dc)Ts/(2Po*Po)=3.75*10^(-4)H。

  这个值是电感电流连续与否的临界值,L>Lc则电感电流连续,试剂电感值可选为1.2倍的临界电感值,可选择为4.5×10?4H;④据波纹的要求计算电容值C=Uo(1-Dc)Ts*Ts/8LU1=2.6*10^(-4)F⑤当开关频率为50kHz时,L=1.8*10^(-4)H,C=1.04*10^(-4)四、Simulink仿真系统设计1、建立一个buck的新模型在“SimpowerSytems/ElectricalSources”库中选择”DCvoltagesource”直流电压模块在对话框中将直流电压设置为200V。

  如下图:在“SimPowerSystems/ElectricalSources”库中选择“SeriesRLCBranch”,右键选择单击并拖动,在复制出2个该元件,分别在对话框中“BranchType”下拉菜单中选择R、L、C,按照1)的计算结果赋值,在电感元件的对话框里最下方“Mesurement”选择“Branchvoltageandcurrent”,以使能电感的端电压测量和电流测量,电阻元件的对话框里“Mesurement”选择“Branchvoltage”,以使能负载电阻端的电压测量,亦即Buck变换器的输出电压,具体如下图:在“SimPowerSystems/Mesurement”库中选择“Multimeter”,对话框中的坐便又“Ub;L”、“Ib:L”、“Ub:R”几项,依次选中,在右边窗口中显示,这样就可以对电感电压、电感电流、负载电阻电压进行测量,如下图:在“Simulink/Source”库中选择“PulseGenerator”库中选择“PulseCenter”,对话框中“Period(secs)”设置为20e-6,“PulseWidth(%ofperiod)”设置为25,其他设置保持为缺省值。

  如下图:在“Simulink、SignalRouting”库中选择:“BusSelector”,在复制出1个,分别连接在“Mosfet”和“Diode”的测试端口,将“BusSelector”设置为测试各自的电流,连接二极管的“BusSelector”对话框设置,如下图:。

  在“Simulink/sink”库中选择示波器“Scope”,将其设置为6个输入通道,具体的设置方法如下图:为了实时显示输出电压的平均值,在“SimPowerSystems/ExtraLibrary/Mesurement”里面选取“MeanValue”,双击打开对话框,将其参数设置中的“AveragingPeriod(s)”设置为20e-6(求平均值时的这个周期设置可以使信号周期的整数倍),在“Simulink/sink”里面选取“Display”。

  如下图:在“SimpowerSytems/PowerElectricalSources”库中选择“Mosfet”和“Diode”模块,参数保留其缺省值。

  如下图:最终完成仿真模型如图所示。

  仿真时间为0.1s,仿真算法为ode23tb。

  2、仿真结果分析在菜单栏“Simulation”里面的“ConfigurationParameters”里面设置仿真算法,仿真算法可以选取步长“Variable-step”下的ode23tb,其他设置可以保持缺省,其中将“Max-step”(最大步长)设置的比较小(如1e-6或者1e-5)能够使输出波形较为平滑。

  本例中“Max-step”选择缺省值(auto)。

  如下图上到下的波形依次为MOSFET们极触发脉冲Ug、电感电压Ul、电感电流il、输出电压Uo、MOSFET电流iT、二极管电流iD。

  电感电流连续,各个波形与理论波形规律一致。

  f=20kHzF=50kHz对比上面两个图可知,在其他条件不变的情况下,若开关频率提高n倍,则电感值减少为1/n,电容值也减少到1/n,从式中也可以得到这个结论。

  另外可以发现图中,输出电压平均值没有达到50v,而只有48.91v左右,这是由于反并联二极管的导通压降使得输出比理论值小,在仿真模型中,二极管的导通压降为0.8V,导通时通态电阻为0.001Ω,流经电流也会造成一定的电压降,因此输出电压比50V小,在前文分析稳态时的工作波形时,得到的结果是在假设了导通后开关管电压为0V以后,当开关器不是理想器件时,电压和电流会有变化。

5.9

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电力电子技术课程设计之降压斩波电路

一、概述

  从八十年代末起,工程师们为了缩小DC/DC变换器的体积,提高功率密度,首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起,但这种努力结果是大幅度缩小了体积,却降低了效率。

  发热增多,体积缩小,难过高温关。

  因为当时MOSFET的开关速度还不够快,大幅提高频率使MOSFET的开关损耗驱动损耗大幅度增加。

  工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。

  虽然技术模式百花齐放,然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。

  一项是VICOR公司的有源箝位ZVS软开关技术;另一项就是九十年代初诞生的全桥移相ZVS软开关技术。

第1页

  有源箝位技术历经三代,且都申报了专利。

  第一代系美国VICOR公司的有源箝位ZVS技术,其专利已经于2002年2月到期。

  VICOR公司利用该技术,配合磁元件,将DC/DC的工作频率提高到。

电力电子技术知识点

第1章电力电子器件

  1电力电子器件一般工作在开关状态。

2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为通态损耗,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为开关损耗

  3.电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。

  4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为单极型器件双极型器件、复合型器件三类。

5.电力二极管的工作特性可概括为承受正向电压导通,承受反相电压截止

6.电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管肖特基二极管

  7.肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。

8.晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止

9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流I在数值大小上有大于H

10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,udsm大于Ubo

  11.逆导晶闸管是将二极管与晶闸管反并联(如何连接在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

13MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的截止区、前者的饱和区对应后者的放大区前者的非饱和区对应后者的饱和区

  14.电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。

  15.IGBT的开启电压UGE(th)随温度升高而略有下隆,开关速度小于电力MOSFET16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。

  17.GBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段铅睁运具有正温度系数。

  18.在如下器件:电力二极管(PowerDiode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶早悉体管(IGBT)中,属于不可控器件的是电力二极管,属于半控型器件的是晶闸管,属于全控型器件的是GTO、GTR、电力MOSFETMOSFET属于双极型器件的有电力二极管、晶闸管、GTO、GTR,属于复合型电力电子器件得有IGBT一;在可控的器件中,容量最大的是晶闸管,工作频率最高的是电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT,属于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR

第2章整流电路

  1.电阻负载的特点是电压和电流成正比且波形相同,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角a的最大移相范围是0-180°。

2.阻感负载的特点是流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角a的最大移相范围是0-180°,其承受的最大正反向电压均为_√2U2,续流二极管承受的最大反向电压为_√2U(设U2为相电压有效值)

  3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,a角移相范围为0-180单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_√2U22_和带阻感负载时,a角移相范围为0-90°,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为√2U和√2U2-;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。

  4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角a大于不导电角b时,晶闸管的导通角=pai-a-b;当控制角a小于不导电角8,晶闸管的导通角=π-2

5.电阻性负槐梁载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于√2U2,晶闸管控制角a的最大移相范围是0-150°,使负载电流连续的条件为a≤30°(U2为相电压有效值

  6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差120°,当它带阻感负载时,a的移相范围为0-90°。

  7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最高的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是最低的相电压;这种电路a角的移相范围0-120°,u波形连续的条件是_a≤60°_。

  8.对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值_下降。

9.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中,空载时,输出电压为√2U2,随负载加重Ud逐渐趋近于0.9U2,通常设计时应取RC≥1.5-2.5T,此时输出电压为Ud≈_1.2U2(U2为相电压有效值,T为交流电源的周期)

10.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中,电流id断续和连续的临界条件是

  wRC=√3_,电路中的二极管承受的最大反向电压为√6U2。

  11.实际工作中,整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数,当a从0°~90°变化时,整流输出的电压ud的谐波幅值随a的增大而增大,当a从90°~180°变化时,整流输出的电压ud的谐波幅值随a的增大而减小。

  12.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为有源逆变,欲实现有源逆变,只能采用全控电路;对于单相全波电路,当控制角0<a<pai/2时,电路工作在整流状π/2<a<pai时,电路工作在逆变状态。

  13.在整流电路中,能够实现有源逆变的有单相全波、三相桥式整流电路等可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是有直流电动势,其性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压和晶闸管的控制角a>90°,使输出平均电压U为负值。

  14.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态,电流连续时,电动机的机械特性为一组平行的线,当电流断续时,电动机的理想空载转速将抬高,随a的增加,进入断续区的电流加大。

  15.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行当其处于第一象限时,电动机作电动运行,电动机正转,正组桥工作在整流状态;当其处于第四象限时,电动正组桥工作在逆变状态。

  16.大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路,同步信号为锯齿波的触发电路,可分为三个基本环节,即脉冲的形成与放大、锯齿波的形成与脉冲相和同步环节。

第3章直流斩波电路

  1.直流斩波电路完成得是直流到直流的变换。

  2.直流斩波电路中最基本的两种电路是降压斩波电路和升压斩波电路。

  3折波电路有三种控制方式:脉冲宽度调制(Pwm)、频率调制和(ton和T都可调,改变占空比混合型。

  4升压斩波电路的典型应用有直流电动机传动和单相功率因数校正等。

5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为_0.5<a<1(a为导通比)

  6.CuK斩波电路电压的输入输出关系相同的有升压斩波电路、斩波电路和Zeta斩波电路。

  7.SepicSepic斩波电路的电源电流和负载电流均连续,Zet斩波电路的输入、输出电流均是断续的,但两种电路输出的电压都为正极性的。

8.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第1象限,升压斩波电路能使电动机工作于第2象限,电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限

9.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时,可使电动机工作于第1、2、3、4象限

  10.复合斩波电路中,电流可逆斩波电路可看作一个升压斩波电路和一个降压新波电路的组合;多相多重斩波电路中,3相3重斩波电路相当于3个基本斩波电路并联

第4章交流一交流电力变换电路

  1.改变频率的电路称为变频电路,变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式,前者又称为直接变频电路,后者也称为间接变频电路。

  2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角a的移相范围为0-180°,随a的增大,Uo降低,功率因数λ降低。

  3.单相交流调压电路带阻感负载,当控制角a<(=arctan(wL/r))时,VT1的导通时间逐渐缩短,VT2的导通时间逐渐延长。

  4.根据三相联接形式的不同,三相交流调压电路具有多种形式TCR属于支路控制三角形联结方式,TCR的控制角a的移相范围为90-180°,线电流中所含谐波的次数为6k±1。

  5.晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是:该时刻交流电源电压应和电容器预先充电电压相等。

  6.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为交交变频电路。

  7.单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由输出电流的方向决定的交流电路工作在整流还是逆变状态是根据输出电流方向和输出电压方向是否相同决定的。

8.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50H时单相交交变频电路的输出上限频率约为20Hz

9.三相交交变频电路主要有两种接线方式,即公共交流母线进线方式和输出星形联结方式,其中主要用于中等容量的交流调速系统是公共交流母线进线方式

  10.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是全控器件;控制方式是斩控方式

  1、请在空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO功率场效应晶体管MOSFET;IGBT是;绝缘栅双极型晶体管IGBT是MOSFET和GTR的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步

  3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用均流电抗器。4、在电流型逆变器中,输出电压波形为正弦波波,输出电流波形为方波波。

  5、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V伏、额定有效电流为100A。

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