电力电子技术课件.

[e-mail]第一讲电力电子技术电子信息系高满茹PowerElectronics本课程是考查课，成绩评定方法：平时成绩40%，期末考试60%。平时成绩包括作业成绩(25%)，考勤(5%)，回答问题及课堂表现(10%)。答疑时间：每周一、二、五答疑地点：1号楼，三层1305，电话号码64249403邮箱[e-mail]第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics第一章电力电子变换与控制导论第一节电力电子学科的形成电子技术控制技术电力电子技术电力技术电力技术是一门涉及发电、输电、变电、配电及电力应用的科学技术。电子技术是与电子器件、电子电路以及由各种电子电路组成的电子设备和系统有关的科学技术。电力电子技术是一门综合了电力技术、电子技术和控制技术的一门新型交叉学科。第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics第二节电力电子变换与控制技术的经济意义几个实例：1.风机、水泵负载；第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics2.电气照明；第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics3.减少变压器损耗；第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics4.电气传动；第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics5.直流输电第一章电力电子变换与控制导论PowerElectronics第三节开关型电力电子变换的基本原理及控制方法1整流器3直流斩波器2逆变器4交流斩波器5直接变频器交流电源直流电源直流负载交流负载ACDCACDCDCDCACAC恒定直流电压或可控直流电压恒频恒压交流或变频变压交流电第二章半导体电力开关器件PowerElectronics用于电力变换和电力控制电路的半导体二极管，其电压、电流的额定值都比较高，因而称之为半导体电力二极管。第二章半导体电力开关器件第一节电力二极管AKPowerElectronics一、电力二极管使用特性和准则的几个重要参数：二极管伏—安特性曲线VF0IFVBR实际理论理论实际AK1.二极管的额定电压VRR。也被定义为最大允许反向重复峰值电压VRRM。VRR（VRRM）应小于二极管的反向击穿电压。第二章半导体电力开关器件PowerElectronics2.额定电流IFR：定义为其额定发热所允许的正弦半波电流的平均值。3.最大允许的全周期均方根正向电流IFrms。m022mFrmsI21)t(tdSinI21I当二极管流过半波正弦电流的平均值为IFR时，与其发热等效的全周期均方根正向电流为IFrms。FRFRFrmsI57.1I2I第二章半导体电力开关器件m0m2T0mFRI1)t(d)t(SinI21dt)t(SinIT1IPowerElectronics二、电力二极管的主要应用1.整流：2.续流：D1D3D2D4RVDCVS+RLDSVSi第二章半导体电力开关器件PowerElectronics第二节双极结型电力晶体管BJT第二章半导体电力开关器件N2PN1J1J2EBCBCENPN管P2NP1J1J2EBCBCEPNP管PowerElectronics一、三极管的电流控制作用：BCII×电流控制电流源器件二、静特性：1.输入特性：IB=f(VBE)，当VCE=常数；IBVBERBBCEICRCVCCVCE增大时，输入特性向右移动，当VCE2V后，VCE的数值对输入特性的影响很多小。IBVBEVCE=0VVCE=1V0实际中VBE约1V左右。第二章半导体电力开关器件PowerElectronics2.输出特性：IC=f(VCE)，当IB=常数；IB=0VCE0VCEIIIIII0ICIVVCEMIB=0.4AIB=0.6A四个工作区：准饱和区：截止区：线性放大区：饱和区：，0II,VV,0ICE0CCCCEBBCIICMCIICM1BBIIIIC不受IB控制电力电子技术中三极管主要工作在截止(关断)和饱和(导通)这两个工作区。第二章半导体电力开关器件PowerElectronics三、电力三极管使用参数和使用特性：1.集电极额定电压VCEM：集—射极间正向转折击穿电压，简称集—射击穿电压(BV)。其值的大小与基极状态有关。基极反偏BVCEX基极短路BVCES基极正偏BVCER基极开路BVCEO2.集电极额定电流(最大允许电流)ICM：在规定功耗和散热条件下，值不低于规定值时的最大允许集电极电流。3.饱和压降：1~1.5V，随IC的上升而增大。第二章半导体电力开关器件PowerElectronics4.基极最大允许电流IBM：通常IBM=(0.1~0.5)ICM。5.开通时间(ton)：关断时间(toff)：三极管从断态加驱动信号起到等效电阻为零的通态止所经历的时间；从通态取消驱动信号起到等效电阻为无穷大的断态止所经历的时间第二章半导体电力开关器件PowerElectronics6.安全工作区：三极管在开通、导通、关断、截止各运行工作情况下所承受的电压VCE、电流iC及相关的稳态和动态功耗都不应超过产品手册中给出的安全工作允许值。300150102.510.50.3800500105123425PWs1.1PWms2.10PWms3.DC4.25JCCIC(A)VCE(V)EV1298RFSOAIC(A)VCE(V)ARBSOAICPVCEP第二章半导体电力开关器件PowerElectronics第二章半导体电力开关器件课后练习一：1.复习阅读教材P1~21、P22~352.预习阅读教材P35~543.习题：2)P2131)抄写P20~21第一章小结3)P215