第一篇：電力電子技術(shù)云南中心班級討論總結(jié)

《電力電子技術(shù)》云南中心班級討論總結(jié)

玉溪師范學(xué)院

楊艷蓉

1、《電力電子技術(shù)》在教學(xué)中遇到的主要困難是什么？如何解決？

答：在地區(qū)性院校普遍存在實(shí)驗(yàn)條件差，實(shí)習(xí)基地少、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱等困難。于是，這門應(yīng)用性很強(qiáng)的橫跨電力、電子和控制三大領(lǐng)域的電氣類專業(yè)課程在授課過程中主要遇到的困難就是學(xué)生聽課比較吃力、興趣不高，無法將電機(jī)、電子技術(shù)及直流拖動的專業(yè)基礎(chǔ)知識很好地與本課程連掛起來。老師在授課時要復(fù)習(xí)電子技術(shù)（講授觸發(fā)電路時）、電機(jī)等知識，而現(xiàn)在《電力電子技術(shù)》課時只有54節(jié)理論，出現(xiàn)授課內(nèi)容多與課時少之間的矛盾；再者，由于實(shí)驗(yàn)室是集成柜式的實(shí)驗(yàn)臺，對于電力電子器件一節(jié)的講述，學(xué)生無法看到的電力電子器件，覺得很抽象。

對于這些困難我們主要是在邊加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)課程、先修課程等基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)的同時，在授課過程中盡可能從學(xué)生十非熟知的知識點(diǎn)入手而引出新的知識點(diǎn)并用通俗、簡潔的話總結(jié)歸納來鞏固知識點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)興趣。比如，在講述三全控橋整流電路的工作原理時，大部分學(xué)生對于六相電壓波的排順和輸出畫波形的繪制很難接受和理解。在講述這部分內(nèi)容時，我先從同學(xué)熟知的三相電壓推出六相電壓波形，讓學(xué)生從熟知的三相電壓波形順序而得到六相電壓波順序（通過在黑板上畫圖得到）。然后結(jié)合三相全控橋整流電路圖推出為什么每只管子都連續(xù)導(dǎo)通1200而輸出的每段波形只能連續(xù)600，即，同組別接線的相與相之間的換相間隔是600，不同組別接線的相與相 之間的換相間隔是1200。

2、目前使用的《電力電子技術(shù)》教材章節(jié)結(jié)構(gòu)是否合理？教學(xué)過程中有何問題、體會、意見和建議？

答：感覺總體結(jié)構(gòu)還是比較合理。

建議：電力電子技術(shù)是一門橫跨電力、電子、控制三大領(lǐng)域的一門技術(shù)性和應(yīng)用都很強(qiáng)的學(xué)科，國際電氣工程師協(xié)會曾這樣評價電力電子技術(shù)：電力電子技術(shù)的發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家和地區(qū)的工業(yè)發(fā)展水平。本人認(rèn)為電力電子技術(shù)的發(fā)展可以分為兩大塊：一塊是電力電子器件的發(fā)展；一塊是控制技術(shù)的發(fā)展。可以這么說在80年代以前各國在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展和競爭主要是的電力電子器件的發(fā)展和競爭，而80年代中期，特別是90年代后電力電子器件的發(fā)展技術(shù)已相當(dāng)成熟。所以，本人認(rèn)為在未來十年乃至更長的時間內(nèi)各國工業(yè)的發(fā)展和競爭主要就是電力控制技術(shù)水平的發(fā)展和競爭。

基于此，本人建議在《電力電子技術(shù)》教材的改編中是否需要強(qiáng)化控制環(huán)節(jié)的知識點(diǎn)？比如，在單相整流電路之后將觸發(fā)電路獨(dú)立成為一章？而將以往的觸發(fā)電路和驅(qū)動電路的知識點(diǎn)都融合在這一章中，并且在本章的概述中多介紹一些目前新興的電力控制技術(shù)。另，在教材中加附錄，將工業(yè)上、電力系統(tǒng)中目前常用的整流-逆變電路、觸發(fā)電路（驅(qū)動電路）圖附加在附錄中。

5、您對本次培訓(xùn)有何期待？希望主講人再補(bǔ)充什么內(nèi)容？

答：希望主講教授多指導(dǎo)電力電子領(lǐng)域內(nèi)科研方向、行業(yè)方向及發(fā)展前沿知識。

第二篇：安徽省分中心電力電子技術(shù)班級討論總結(jié)范文

【安徽省分中心】電力電子技術(shù)班級討論總結(jié)

議題1的討論總結(jié)：

在“電力電子技術(shù)”教學(xué)工作中，我們遇到的主要困難有：

1）高職高專學(xué)生基礎(chǔ)和理解能力相對較為薄弱，加上對前導(dǎo)課程內(nèi)容掌握地不夠扎實(shí)，導(dǎo)致在本課程的教學(xué)活動中，學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度較為緩慢；

2）對于電路波形分析部分，由于內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解起來較為困難； 3）對高職學(xué)生來說，學(xué)生自學(xué)能力比本科生較弱一些，因此使得在有限的學(xué)時內(nèi)講授復(fù)雜難懂的知識較為吃力；

4）在教學(xué)過程中，經(jīng)常會遇到學(xué)生基礎(chǔ)差別較大的問題。

綜合安徽省各校老師的觀點(diǎn)，我們采取的解決辦法有：講授時先對牽涉到的基礎(chǔ)知識進(jìn)行簡要復(fù)習(xí)，使各專業(yè)課程聯(lián)系起來；對學(xué)生基礎(chǔ)差別較大的問題，根據(jù)不同的學(xué)生提出不同的要求，盡可能地做到因材施教；在講授知識點(diǎn)時盡量多舉與生活貼近的例子，這樣學(xué)生對知識點(diǎn)不會感覺到特別地陌生，同時也有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和消化。此教學(xué)技巧也使我們在這次培訓(xùn)中受益匪淺，非常感謝王教授和裴教授在講授過程中的形象又貼切的比喻。

議題2的討論總結(jié)：

目前使用的教材章節(jié)基本合理，首先介紹電力電子器件結(jié)構(gòu)和工作原理，進(jìn)而介紹電力電子電路，包括直流—交流電路、交流—直流電路、直流—直流電路、直流—交流電路，最后介紹一些具體的應(yīng)用，包括PWM控制技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)等，但教材對于專科及職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來說難度較高，對理論部分的知識難以理解，應(yīng)用方面也較少。對此我們采取的辦法是多講基礎(chǔ)，多從宏觀上去講解，對于部分章節(jié)也會做出適當(dāng)?shù)膭h減。所以我們期望教材中能增添適當(dāng)?shù)睦}、習(xí)題和答案以加強(qiáng)學(xué)生對此部分知識的應(yīng)用。

議題3的討論總結(jié)：

正如王教授在培訓(xùn)中所說，對于精品課程來說，網(wǎng)站的建設(shè)是至關(guān)重要的，希望課程網(wǎng)站上有充足的資源，有供教師使用以提高教學(xué)水平的模塊，也有供學(xué)生自學(xué)參考的模塊；也希望電子教案和課件均可下載，供師生使用，這樣也可使學(xué)生在課外時間能有更多的學(xué)習(xí)資源，從而保證課堂教學(xué)的順暢進(jìn)行。

議題4的討論總結(jié)：

實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面，我們班級有的老師說學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為缺乏，也有老師說實(shí)驗(yàn)設(shè)備過于封閉，缺乏硬件支持，加上實(shí)驗(yàn)學(xué)時數(shù)的限制等，不能很好的達(dá)到對學(xué)生動手能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

對此，在日常教學(xué)活動中，我們會搜集廢舊的相關(guān)設(shè)備供學(xué)生拆裝，但效果畢竟不夠明顯；一般來說，我們也會在課程最后集中帶領(lǐng)學(xué)生去本科院校做實(shí)驗(yàn)，也會寫書面報告向?qū)W校申請加大對電力電子方向的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入，爭取與教材保持同步。

為了彌補(bǔ)此方面的不足，我們期望能有其他的教學(xué)手段如實(shí)驗(yàn)仿真等來充實(shí)教學(xué)，這樣教學(xué)效果將會更好。

議題5的討論總結(jié)：

對于本次培訓(xùn)，我們一致認(rèn)為培訓(xùn)內(nèi)容較為充實(shí)，收獲不小，對我們提高教學(xué)能力，把握具體課堂教學(xué)有很大的幫助。希望以后還能有更多的機(jī)會參與電力電子技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)，希望王教授和裴教授能針對高職高專和三本類院校的特點(diǎn)，多介紹一些實(shí)際應(yīng)用知識，多傳授寶貴經(jīng)驗(yàn)，我們將非常感謝。王教授、裴教授，您們辛苦了！

安徽省分中心班長 張亞芳

2010.3.20

第三篇：電力電子技術(shù)總結(jié)

電力電子技術(shù)總結(jié)

1晶閘管是三端器件，三個引出電極分別是陽極，門極和陰極。2單向半波可控整流電路中，控制角α最大移相范圍是0~180°

3單相半波可控整流電路中，從晶閘管開始導(dǎo)通到關(guān)斷之間的角度是導(dǎo)通角 4在電感性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大正向電壓為√6U2 5在輸入相同幅度的交流電壓和相同控制角的條件下，三相可控整流電路與單相可控整流電路比較，三相可控可獲得較高的輸出電壓

6直流斬波電路是將交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能的電路

7逆變器分為有源逆變器和無源逆變器8大型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)處于滅磁運(yùn)行時，三相全控橋式變流器工作于有源逆變

9斬波器的時間比控制方式分為點(diǎn)寬調(diào)頻，定頻調(diào)寬，調(diào)寬調(diào)頻三種 10 DC/DC變換的兩種主要形式為斬波電路控制型和直交直電路 11在三相全控橋式變流電路中，控制角和逆變角的關(guān)系為α+β=π

12三相橋式可控整流電路中，整流二極管在每個輸入電壓基波周期內(nèi)環(huán)流次數(shù)為6次 13在三相全控橋式整流逆變電路中，直流側(cè)輸出電壓Ud=-2.34U2cosβ 14在大多數(shù)工程應(yīng)用中，一般取最小逆變角β的范圍是β=30° 15在橋式全控有源逆變電路中，理論上你逆變角β的范圍是0~30° 16單相橋式整流電路能否用于有源逆變電路中 是

17改變SPWM逆變器中的調(diào)制比，可以改變輸出電壓的幅值 電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)貯能元件是大電感

19三相半波可控整流電路能否用于有源逆變電路中？ 能

20在三相全控整流電路中交流非線性壓敏電阻過電壓保護(hù)電路的連接方式有星型和三角形 21抑制過電壓的方法之一是用儲能元件吸收可能產(chǎn)生過電壓的能量，并用電阻將其消耗 22為了利用功率晶閘管的關(guān)斷，驅(qū)動電流后延應(yīng)是一個負(fù)脈沖 180°導(dǎo)電型電壓源型三相橋式逆變電路，其換相是在同一橋臂的上下兩個開關(guān)元件之間進(jìn)行

24改變SPWM逆變器的調(diào)制波頻率，可以改變輸出電壓的基波頻率。

25恒流驅(qū)動電路中抗飽和電路的主要作用是減小器件的存儲時間，從而加快關(guān)斷時間。26在三相全控橋式整流電路單脈沖觸發(fā)方式中，要求脈沖寬度大于60° 27整流電路的總的功率因數(shù)P/S 28 PWM跟蹤控制法的常用的有滯環(huán)比較方式和三角波比較方式

29單相PWM控制整流電路中，電源IsY與Us完全相位時，該電路工作在整流狀態(tài) 30 PWM控制電路中載波比為載波頻率與調(diào)制信號之比 Fc/Fr 31電力電子就是使用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，主要用于電力變換。分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)

32電力電子系統(tǒng)由主電路，控制電路，檢測電路，驅(qū)動電路和保護(hù)電路組成。33整流電路：將交流電能變成直流電能供給直流用電設(shè)備的變流裝置。34逆變電路定義：把直流電逆變?yōu)榻涣麟姷碾娐?/p>

35有源逆變電路：將交流側(cè)和電網(wǎng)連接時的逆變電路，實(shí)質(zhì)是整流電路形式。36無源逆變電路：將交流側(cè)不與電網(wǎng)連接，而直接接到負(fù)載的電路。逆變電路分類：為電壓型逆變電路（直流側(cè)為電壓源）和電源型逆變電路（直流側(cè)為電流源）38 PWM控制定義：脈沖寬度控制技術(shù)39 SPWM波形：PWM波形脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，與正弦波等效時。40異步調(diào)制：載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式，即N值不斷變化。

41控制方式：保持載波頻率Fc固定不變，這樣當(dāng)調(diào)制信號頻率Fr變化時，載波比N試變化的

42同步調(diào)制：在逆變器輸出變頻工作時，使載波與調(diào)制信號波保持同步的調(diào)制方式，即改變調(diào)制信號波頻率的同時成正比的改變載波頻率，保持載波比N等于常數(shù)。

43分段同步調(diào)制：把逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個頻段，每個頻段內(nèi)保持載波比N為恒定，不同頻段內(nèi)的載波比不同。

第四篇：重慶地區(qū)：電力電子技術(shù)精品課程網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班級討論總結(jié)

重慶地區(qū)：電力電子技術(shù)精品課程網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班級討論總結(jié)

1.您在“電力電子技術(shù)”教學(xué)工作中遇到的主要困難是什么？您是如何解決的？

“電力電子技術(shù)”教學(xué)中有許多困難，一是教材的形象比喻較少，如：負(fù)載諧振換流，為什么負(fù)載電壓可以是接近正弦波？為什么器件可以關(guān)斷？

需要講解電感電容并聯(lián)諧振的基本原理，分析電流的變化波形，從電流減小到晶閘管維持電流時，管子就自然關(guān)斷。這個動態(tài)過程比較復(fù)雜，對普通學(xué)生理解有很大困難，我們是采用計(jì)算機(jī)仿真方法，用仿真的實(shí)際波形來建立認(rèn)知和思維方式，達(dá)到學(xué)生理解的目的。

又如：三相整流電路電壓輸出波形和三相交－交變頻電路電流波形特點(diǎn)復(fù)雜圖中曲線較多，學(xué)生要看清六相線電壓波形開始比較混亂，只通過PPT和動畫播放很難讓學(xué)生深入掌握相控?fù)Q向的基本規(guī)律。我們討論的結(jié)果是，采用教師粉筆和多媒體結(jié)合的方式，通過手畫波形進(jìn)行逐步分析講解，總結(jié)上半橋換流的原則（誰高誰導(dǎo)通）和下半橋換流原則（誰低誰導(dǎo)通）。

2.目前您使用的《電力電子技術(shù)》教材章節(jié)是否合理？教學(xué)過程中有何問題、體會、意見及建立。

目前，我們幾所學(xué)校都采用王兆安《電力電子技術(shù)》第四版，該教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)比較合理，但教學(xué)過程中對一些原理的講解感到需要教師增加很多比喻和形象的解釋，因此，希望教材對一些高難度的原理解釋中增強(qiáng)形象比喻，否則老師的理解不夠深入、學(xué)生自學(xué)起來比較困難，尤其是對部分較差的同學(xué)存在較大的難度，建議教材編寫增加形象比喻的解釋和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的體會和總結(jié)良好學(xué)習(xí)技巧說明。比如多重化、多電平、軟開關(guān)諧振換流和負(fù)載諧振換流等，目前較好的學(xué)習(xí)心得比較少，希望裴教授能將多年的教學(xué)心得融入教材中。以下是幾點(diǎn)體會與建議：

① 合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

提高教學(xué)效率

電力電子技術(shù)課堂教學(xué)的最大特點(diǎn)就是電路圖和波形圖較多，實(shí)踐性強(qiáng)。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)容不斷增加，如何增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較好地掌握課程內(nèi)容，多媒體動畫和計(jì)算機(jī)仿真在教學(xué)中有不可比擬的優(yōu)勢。比如，教學(xué)中的各典型電路部分涉及眾多的電壓、電流波形分析，可以制作適合本課程特點(diǎn)的多媒體課件，提高課程的教學(xué)效果。為解決有關(guān)波形演示問題，用Flash制作了波形演示動畫，演示時，控制角可任意選擇，各波形可連續(xù)畫出，也可點(diǎn)動畫出，非常方便課堂教學(xué)，取得了很好的課堂教學(xué)效果。

② 開展EDA實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)軟件仿真

提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的迅速普及，在教學(xué)實(shí)踐的過程中，結(jié)合理論教學(xué)的進(jìn)程，利用計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動化軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)證模擬仿真實(shí)驗(yàn)，作為教學(xué)的補(bǔ)充，使學(xué)生增強(qiáng)對電路的感性認(rèn)識，掌握各種儀器的基本使用、電路參數(shù)的測試方法。實(shí)驗(yàn)由教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容通過多媒體教學(xué)平臺演示完成，再由學(xué)生練習(xí)。通過人機(jī)對話的方式，能使每個人都能親自動手搭接電路，進(jìn)行元件接線，參數(shù)設(shè)定。軟件Matlab/Simulink有完善的電力電子工具包SimPowersystem，其中有各種器件、電源、負(fù)載、測量和波形顯示元件等，可以搭建各種電力電子電路。比如，學(xué)生根據(jù)整流與有源逆變實(shí)驗(yàn)原理圖，自由地設(shè)計(jì)各種不同的實(shí)驗(yàn)。通過選擇實(shí)現(xiàn)單相整流、三相橋式整流、三相橋式有源逆變等多種實(shí)驗(yàn)。也可通過脈沖控制開關(guān)的閉合或分?jǐn)啵瑏砟M晶閘管開路故障、驅(qū)動脈沖丟失故障等實(shí)驗(yàn)。設(shè)置負(fù)載電感Ld和負(fù)載電阻Rd的數(shù)值可以組合成多組不同負(fù)載參數(shù)的純阻性負(fù)載、感性負(fù)載等。通過軟件可隨時調(diào)整和修改元器件參數(shù)，分析各元件參數(shù)對電路的作用與影響，所以調(diào)試和測量本身就是最好的學(xué)習(xí)過程。

下面是重慶班級討論后，利用Matlab/Simulink軟件搭建的交交變頻仿真系統(tǒng)（不知是否能對教學(xué)提供有用的幫助，僅作參考）。

圖1 采用余弦交點(diǎn)法的AC－AC變頻控制仿真系統(tǒng)

Ur Ud Id Wave of Cosine Modulation Signal600Ud400UrVoltage/V Current/A200Id0-200-400-60000.020.040.06t/s0.080.10.120.14

圖2余弦交點(diǎn)法單相AC－AC變頻輸出電壓仿真波形

③ 多途徑提供信息 激活創(chuàng)造思維

現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的今天，電力電子技術(shù)作為弱電與強(qiáng)電的橋梁，正在與微電子技術(shù)和自動控制技術(shù)相輔相成快速發(fā)展，還與多個學(xué)科相互滲透，電力電子技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的重要支柱。當(dāng)前的學(xué)習(xí)是基于資源的學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)、專業(yè)書籍、報刊等都是可以利用的重要資源。充分利用這些資源，教師可以沖破單一教材的狹隘視野，獲得內(nèi)容更加豐富、形式更加多樣的教學(xué)內(nèi)容，開拓學(xué)生眼界。同時，不斷向?qū)W生提供各種有利于學(xué)習(xí)新知識的信息，讓學(xué)生在有效信息的引導(dǎo)下，在已有知識基礎(chǔ)上，一步步地建構(gòu)自己的新知識，有利于激活學(xué)生的創(chuàng)造思維。

3.對您所熟悉的“電力電子技術(shù)”課程網(wǎng)站的內(nèi)容及形式有何意見及見解。

課程網(wǎng)站設(shè)計(jì)好，信息資料比較豐富動畫仿真目前也必較多，對學(xué)生學(xué)習(xí)起到了良好的作用，對此重慶地區(qū)班級討論結(jié)果給予很好的稱贊。（西安交通大學(xué) 電力電子技術(shù)精品課程網(wǎng)站）

4.實(shí)驗(yàn)學(xué)時數(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制與學(xué)生動手能力培養(yǎng)間的矛盾，您是如何協(xié)調(diào)，解決的？

實(shí)驗(yàn)學(xué)時少，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少與學(xué)生動手能力培養(yǎng)間的矛盾是客觀存在的，解決的辦法是通過引入全國（地區(qū)）大學(xué)生的各類涉及電力電子技術(shù)相關(guān)知識的比賽來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，自己參加學(xué)校大學(xué)生業(yè)余電子技術(shù)俱樂部，通過競賽達(dá)到解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備少的矛盾，（萬用表、烙鐵、示波器、元器件、多年遺留下來的各種功能齊備功能模塊或板等）較好地解決了學(xué)生動手能力培養(yǎng)的矛盾，重慶科技學(xué)院每年參加全國（地區(qū)）各類大學(xué)生競技比賽獲得都獎狀都是重慶賽區(qū)第一（獎項(xiàng)數(shù)量第一、獎項(xiàng)等級最高）。重慶高校普遍公認(rèn)。5.您對本次培訓(xùn)有何期待？希望主講人再補(bǔ)充些什么內(nèi)容？

本次培訓(xùn)收獲很大，這種網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)模型值得肯定，對教師有很大的業(yè)務(wù)水平幫助，增加了學(xué)習(xí)交流平臺，提高了業(yè)務(wù)鉆研的激情，重慶學(xué)員感到滿意，對裴老師的講解感到細(xì)致入微，對以后的學(xué)生授課有較大的啟發(fā)示范作用。

重慶地區(qū)班級討論組： 重慶科技學(xué)院

李鵬飛

2010.3.20

于全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心重慶西南大學(xué)培訓(xùn)分中心

第五篇：電力電子技術(shù)第二章總結(jié)

2016 電力電子技術(shù)

作業(yè)：第二章總結(jié)

班級：XXXXXX學(xué)號：XXXXXXX姓名：XXXXXX 第二章電力電子器件 總結(jié) 1.概述

不可控器件——電力二極管(Power Diode)GPD FRD SBD 半控型器件——晶閘管(Thyristor)FST TRIAC LTT 典型全控型器件 GTO GTR MOSFET IGBT 其他新型電力電子器件 MCT SIT SITH IGCT 功率集成電路與集成電力電子模塊 HVIC SPIC IPM 1.1相關(guān)概念

主電路(Main Power Circuit):在電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中,直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路? 電力電子器件(Power Electronic Device)是指可直接用于處理電能的主電路中,實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件?

1.2特點(diǎn)

電功率大,一般都遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件? 一般都工作在開關(guān)狀態(tài)?

由信息電子電路來控制 ,而且需要驅(qū)動電路(主要對控制信號進(jìn)行放大)? 功率損耗大,工作時一般都需要安裝散熱器?

通態(tài)損耗,斷態(tài)損耗,開關(guān)損耗(開通損耗 關(guān)斷損耗)開關(guān)頻率較高時,可能成為器件功率損耗的主要因素?

電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成

一般是由控制電路?驅(qū)動電路和以電力電子器件為核心的主電路組成一個系統(tǒng)? 關(guān)鍵詞 電力電子系統(tǒng) 電氣隔離 檢測電路 保護(hù)電路 三個端子

1.3電力電子器件的分類 按能夠被控制電路信號控制的程度不同可分為 半控型器件(開通可控,關(guān)斷不可控)全控型器件(開通,關(guān)斷都可控)不可控器件(開通,關(guān)斷都不可控)按照驅(qū)動信號的性質(zhì)不同可分為 電流驅(qū)動型 電壓驅(qū)動型

按照驅(qū)動信號的波形(電力二極管除外)不同可分為 脈沖觸發(fā)型 電平控制型

按照載流子參與導(dǎo)電的情況不同可分為 單極型器件(由一種載流子參與導(dǎo)電)雙極型器件(由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電)復(fù)合型器件(由單極型器件和雙極型器件集成混合而成,也稱混合型器件)關(guān)鍵詞 控制的程度 驅(qū)動信號的性質(zhì)?波形 載流子參與導(dǎo)電的情況 工作原理 基本特性 主要參數(shù)

2不可控器件——電力二極管(Power Diode)2.1結(jié)構(gòu)與工作原理

電力二極管實(shí)際上是由一個面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成的?

PN節(jié)(PN junction):采用不同的摻雜工藝,通過擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)?

N型半導(dǎo)體(N為Negative的字頭,由于電子帶負(fù)電荷而得此名):即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體?

P型半導(dǎo)體(P為Positive的字頭,由于空穴帶正電而得此名):即空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體?

正向電流IF :當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓(正向偏置)時,在外電路上則形成自P區(qū)流入而從N區(qū)流出的電流?

反向截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時(反向偏置)時,反向偏置的PN結(jié)表現(xiàn)為高阻態(tài),幾乎沒有電流流過的狀態(tài)?

反向擊穿:PN結(jié)具有一定的反向耐壓能力,但當(dāng)施加的反向電壓過大,反向電流將會急劇增大,破壞PN結(jié)反向偏置為截止的工作狀態(tài)?雪崩擊穿 齊納擊穿(可以恢復(fù))熱擊穿(不可恢復(fù))P-i-N結(jié)構(gòu) 電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)(Conductivity Modulation):當(dāng)正向電流較小時,管壓降隨正向電流的上升而增加;當(dāng)正向電流較大時,電阻率明顯下降,電導(dǎo)率大大增加的現(xiàn)象? 關(guān)鍵詞 少子 擴(kuò)散運(yùn)動 空間電荷區(qū)(耗盡層?阻擋區(qū)?勢壘區(qū))結(jié)電容CJ:PN結(jié)中的電荷量隨外加電壓而變化,呈現(xiàn)電容效應(yīng)?(微分電容)擴(kuò)散電容CD:擴(kuò)散電容僅在正向偏置時起作用?正向電壓較高時,擴(kuò)散電容為結(jié)電容主要成分? 勢壘電容CB:勢壘電容只在外加電壓變化時才起作用,外加電壓頻率越高,勢壘電容作用越明顯?在正向偏置時,當(dāng)正向電壓較低時,勢壘電容為主?

作用:結(jié)電容影響PN結(jié)的工作頻率,特別是在高速開關(guān)的狀態(tài)下,可能使其單向?qū)щ娦宰儾?甚至不能工作?

2.2基本特性

靜態(tài)特性(伏安特性)門檻電壓UTO 正向電壓降UF

反向漏電流是由少子引起的微小而數(shù)值定? 動態(tài)特性

結(jié)電容 零偏置,正向偏置,反向偏置 不能立即轉(zhuǎn)換狀態(tài) 過渡過程

正向偏置時

延遲時間:td=t1-t0

電流下降時間:tf = t2-t1 反向恢復(fù)時間:trr= td + tf

恢復(fù)特性的軟度:Sr= tf / td,或稱恢復(fù)系數(shù),Sr越大恢復(fù)特性越軟?

由零偏置轉(zhuǎn)換為正向偏置

過沖UFP : 原因:1)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)起作用所需的大量少子需要一定的時間來儲存,在達(dá)到穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通之前管壓降較大?2)正向電流的上升會因器件自身的電感而產(chǎn)生較大壓降?電流上升率越大,UFP越高?

正向恢復(fù)時間:tfr

2.3主要參數(shù)

正向平均電流IF(AV)正向壓降UF 反向重復(fù)峰值電壓URRM 最高工作結(jié)溫TJM 反向恢復(fù)時間trr 浪涌電流IFSM

2.4主要類型

普通二極管(General Purpose Diode)快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,FRD)肖特基二極管(Schottky Barrier Diode, SBD)3半控型器件——晶閘管(Silicon Controlled Rectifier,SCR)3.1結(jié)構(gòu)和工作原理

內(nèi)部是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如圖a)P1 區(qū)引出陽極A?N2 區(qū)引出陰極K? P2 區(qū)引出門極G 工作原理可以用雙晶體管模型解釋如右圖b)?

工作過程關(guān)鍵詞: IG V2 Ic2 Ic1 正反饋 觸發(fā) 門觸發(fā)電路

其他幾種可能導(dǎo)通的情況

陽極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng) 陽極電壓上升率du/dt過高 光觸發(fā) 結(jié)溫較高 只有門極觸發(fā)是最精確?迅速而可靠的控制手段?

3.2基本特性

靜態(tài)特性

正常工作特性

當(dāng)晶閘管承受反向電壓時,不論門極是否有觸發(fā)電流,晶閘管都不會導(dǎo)通 ? 當(dāng)晶閘管承受正向電壓時,僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通 ?

晶閘管一旦導(dǎo)通,門極就失去控制作用,不論門極觸發(fā)電流是否還存在,晶閘管都保持導(dǎo)通 ? 若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷,只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下? 伏安特性

如右圖所示 包括正向特性和反向特性

正向轉(zhuǎn)折電壓Ubo 維持電流IH

反向最大瞬態(tài)電壓URSM 反向重復(fù)峰值電壓URRM 斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM 斷態(tài)最大瞬時電壓UDSM

動態(tài)特性

如右圖所示

延遲時間td(0.5~1.5?s)上升時間tr(0.5~3?s)開通時間tgt=td+tr 反向阻斷恢復(fù)時間trr 正向阻斷恢復(fù)時間tgr 關(guān)斷時間tq=trr+tgr

3.3主要參數(shù)(包括電壓定額和電流定額)電壓定額

斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM 反向重復(fù)峰值電壓URRM 通態(tài)(峰值)電壓UT

通常取晶閘管的UDRM和URRM中較小的標(biāo)值作為該器件的額定電壓?選用時,一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓2~3倍? 電流定額

通態(tài)平均電流 IT(AV)維持電流IH 擎住電流 IL 浪涌電流ITSM 動態(tài)參數(shù)

開通時間tgt和關(guān)斷時間tq 斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt 通態(tài)電流臨界上升率di/dt

3.4晶閘管的派生器件

快速晶閘管(Fast Switching Thyristor, FST)雙向晶閘管(Triode AC Switch——TRIAC or Bidirectional Triode Thyristor)逆導(dǎo)晶閘管(Reverse Conducting Thyristor, RCT)光控晶閘管(Light Triggered Thyristor, LTT)

典型全控型器件

4門極可關(guān)斷晶閘管(Gate-Turn-Off Thyristor, GTO)晶閘管的一種派生器件,但可以通過在門極施加負(fù)的脈沖電流使其關(guān)斷,因而屬于全控型器件?

4.1結(jié)構(gòu)與工作原理

其結(jié)構(gòu)原理可以參考晶閘管 數(shù)十個甚至數(shù)百個小GTO單元

4.2基本特性

靜態(tài)特性和普通晶閘管類似 動態(tài)特性

儲存時間ts 下降時間tf 尾部時間tt

4.3主要參數(shù)

最大可關(guān)斷陽極電流IATO 電流關(guān)斷增益?off 開通時間ton 關(guān)斷時間toff

5電力晶體管(Giant Transistor, GTR)5.1結(jié)構(gòu)和工作原理

與普通的雙極結(jié)型晶體管基本原理是一樣的? 最主要的特性是耐壓高?電流大?開關(guān)特性好? 達(dá)林頓接法 單元結(jié)構(gòu) 并聯(lián) 三層半導(dǎo)體 兩個PN結(jié)

5.2基本特性

右圖所示

靜態(tài)特性

右圖所示 動態(tài)特性

右圖所示

5.3主要參數(shù)

電流放大倍數(shù)? 直流電流增益hFE

集電極與發(fā)射極間漏電流Iceo 集電極和發(fā)射極間飽和壓降Uces 開通時間ton和關(guān)斷時間toff 最高工作電壓

BUceo:基極開路時集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓

實(shí)際使用GTR時,為了確保安全,最高工作電壓要比BUceo低得多?集電極最大允許電流IcM

集電極最大耗散功率PcM

6電力場效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor FET, MOSFET)6.1結(jié)構(gòu)和工作原理

SDDGN+PN+N+溝道PN+N-GGN+SSDN溝道P溝道a)b)

6.3基本特性

圖1-19靜態(tài)特性

動態(tài)特性

MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系,可以降低柵極驅(qū)動電路的內(nèi)阻Rs,從而減小柵極回路的充放電時間常數(shù),加快開關(guān)速度?

6.4主要參數(shù)

跨導(dǎo)Gfs?開啟電壓UT以及開關(guān)過程中的各時間參數(shù)?

漏極電壓UDS

漏極直流電流ID和漏極脈沖電流幅值IDM

柵源電壓UGS

極間電容 CGS?CGD和CDS?

漏源間的耐壓?漏極最大允許電流和最大耗散功率決定了電力MOSFET的安全工作區(qū)?

7絕緣柵雙極晶體管(Insulated-gate Bipolar Transistor, IGBT or IGT)綜合了GTR和MOSFET的優(yōu)點(diǎn) 場控器件

7.1結(jié)構(gòu)和工作原理

內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

其開通和關(guān)斷是由柵極和發(fā)射極間的電壓UGE決定的?

7.2基本特性

靜態(tài)特性 轉(zhuǎn)移特性 輸出特性 動態(tài)特性

開通過程

開通延遲時間td(on)電流上升時間tr 電壓下降時間tfv 開通時間ton= td(on)+tr+tfv

tfv分為tfv1和tfv2兩段?

關(guān)斷過程

關(guān)斷延遲時間td(off)電壓上升時間trv 電流下降時間tfi

關(guān)斷時間toff = td(off)+trv+tfi

tfi分為tfi1和tfi2兩段

7.3主要參數(shù)

最大集射極間電壓UCES 最大集電極電流 最大集電極功耗PCM

8其他新型電力電子器件

MOS控制晶閘管MCT 靜電感應(yīng)晶體管SIT 靜電感應(yīng)晶閘管SITH 集成門極換流晶閘管IGCT

基于寬禁帶半導(dǎo)體材料的電力電子器件