电力电子技术课件电力电子变换与控制导论教学PPT.ppt

,第一讲,电力电子技术,电子信息系 高满茹,power electronics,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,第一章 电力电子变换与控制导论,power electronics,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,power electronics,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,power electronics,2. 电气照明；,第一章 电力电子变换与控制导论,power electronics,3. 减少变压器损耗；,第一章 电力电子变换与控制导论,power electronics,4. 电气传动；,第一章 电力电子变换与控制导论,power electronics,5. 直流输电,第一章 电力电子变换与控制导论,power electronics,第三节 开关型电力电子变换的基本原理及控制方法,第二章 半导体电力开关器件,power electronics,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,power electronics,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,1. 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,power electronics,2. 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 。,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 。,第二章 半导体电力开关器件,power electronics,二、电力二极管的主要应用,1. 整流：,2. 续流：,第二章 半导体电力开关器件,power electronics,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,power electronics,一、三极管的电流控制作用：,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；,vce 增大时，输入特性向右 移动，当vce 2v 后，vce 的数 值对输入特性的影响很多小。,实际中vbe 约1v 左右。,第二章 半导体电力开关器件,power electronics,2. 输出特性：ic = f(vce )，当ib = 常数；,四个工作区：,准饱和区：,截止区：,线性放大区：,饱和区： ，,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,power electronics,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bvceo,2. 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，b 值不低于规定值时 的最大允许集电极电流。,3. 饱和压降：,11.5v，随ic 的上升而增大。,第二章 半导体电力开关器件,power electronics,4. 基极最大允许电流ibm：,通常ibm = (0.10.5) 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,power electronics,6. 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。,第二章 半导体电力开关器件,power electro