电力电子技术课程自学大纲文档格式.docx

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控制方法。

　3.掌握PWM技术的工作原理和控制特性，了解软开关技术的基本原理。

　4.了解电力电子技术的应用范围和发展动向。

　5.掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。

三、本课程与其他课程的关系 

1.在学习本课程之前，学生必须先学习完以下课程：

①高等数学

②电路

③电子技术基础（模拟部分）

2.对于以工业电气自动化或电力传动自动化为专业方向的学生，可把“电力拖动自动控制系统”作为后续课程。

第二部分自学内容与考核目标

绪论 

1．掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史

2．了解电力电子技术的应用范围

3．了解电力电子技术的发展前景

4．了解本课程的内容、任务与要求

第一章电力电子器件

1．掌握各种二极管

2．重点掌握半控型器件：

晶闸管

3．重点掌握典型全控型器件：

GTO、电力MOSFET、IGBT、BJT

4． 

掌握电力电子器件的驱动电路

5．了解功率集成电路和智能功率模块

6．掌握电力电子器件的保护

7．掌握电力电子器件的串并联

第二章整流电路

1．掌握单相可控整流电路

2．重点掌握三相可控整流电路

3．掌握变压器漏抗对整流电路的影响

4．掌握电容滤波的二极管整流电路

5．掌握整流电路的谐波和功率因数

6．了解大功率整流电路

7．掌握整流电路的有源逆变工作状态

8．了解晶闸管直流电动机系统

9．掌握相位控制电路

第三章直流斩波电路

1．重点掌握降压斩波电路

2．重点掌握升压斩波电路

3．掌握升降压斩波电路

4．掌握复合斩波电路

5．了解多相多重斩波电路

6．交流—交流电力变换电路

7．重点掌握单相相控式交流调压电路

8．掌握三相相控式交流调压电路

9．掌握交流调功电路

10．了解交流电子开关

11．掌握单相输出交—交变频电路

12．了解三相输出交—交变频电路

第四章逆变电路

1．掌握换流方式

2．重点掌握电压型逆变电路

3．掌握电流型逆变电路

第五章脉宽调制（PWM）技术

1．重点掌握PWM控制的基本原理

2．掌握PWM逆变电路的控制方式

3．掌握PWM波形的生成方法

4．了解PWM逆变电路的谐波分析

5．了解跟踪型PWM控制技术

6．了解PWM整流电路及其控制方法

第六章软开关技术

1．了解软开关的基本概念

2．掌握软开关技术的分类

3．掌握各种软开关电路的原理及应用

第七章组合变流电路

1．掌握间接交流变流电路

2．交—直—交变频电路（VVVF）

3．恒压恒频变流电路（CVCF）

4．掌握间接直流变流电路（间接DC/DC变换器）

结束语

1．了解电力电子技术的发展趋势

第三部分有关说明

一、使用教材

王兆安、黄俊主编，电力电子技术（第4版），机械工业出版社，2000年6月

一、自学方法指导

自学+面授

三、关于命题考试的若干说明

1．本大纲各章节所提到的内容和考核目标都是考试内容。

2．试题难易程度为：

易、较易、较难、难，比例为：

2：

3：

2。

3．各类考核点所占比例约为：

重点占65％，次重点占25％，一般占10％。

4．试题类型为：

填空题、名次解释、简答题、论述题、计算题等。

5．考试采用开卷笔试，考试时间90分钟，采用百分制评分，60分及格。

课程习题

第1章电力电子器件

1.电力电子器件一般工作在________状态。

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

　　3.电力电子器件组成的系统，一般由________、________、________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________。

　　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________、________、________三类。

　　5.电力二极管的工作特性可概括为________。

　　6.电力二极管的主要类型有________、________、________。

　　7.肖特基二极管的开关损耗________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____正向有触发则导通、反向截止____。

　　9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL________IH。

　　10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDRM________Ubo。

　　11.逆导晶闸管是将________与晶闸管________（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。

　　12.GTO的________结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

　　13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为________。

　　14.MOSFET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________、前者的饱和区对应后者的________、前者的非饱和区对应后者的________。

　　15.电力MOSFET的通态电阻具有________温度系数。

　　16.IGBT的开启电压UGE（th）随温度升高而________，开关速度________电力MOSFET。

　　17.功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是________。

　　18.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。

　　19.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是________措施，给每只管子并联RC支路是________措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用________的方法。

　　20.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有________温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有________温度系数。

　　20.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）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是________，属于半控型器件的是________，属于全控型器件的是________；

属于单极型电力电子器件的有________，属于双极型器件的有________，属于复合型电力电子器件得有________；

在可控的器件中，容量最大的是________，工作频率最高的是________，属于电压驱动的是________，属于电流驱动的是________。

简答题：

　　22.电力电子器件是如何定义和分类的？

同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么？

　　23.二极管的电阻主要是作为基片的低掺杂N区的欧姆电阻，阻值较高且为常量，为何二极管在正向电流较大时管压降仍然很低？

　　24.二极管在恢复阻断能力时为什么会形成反向电流和反向电压过冲？

这与它们的单相导电性能是否矛盾？

这种反向电流在电路使用中会带来什么问题？

　　25.使晶闸管导通的条件是什么？

　　26.维持晶闸管导通的条件是什么？

怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

　　27.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？

　　28.GTR的安全工作区是如何定义的？

如题图1-33所示，GTR带电感性负载时，如果不接二极管VD会产生什么问题？

有了二极管VD是否还要加缓冲电路呢？

计算题：

　　29.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大?

　第2章整流电路 

填空题：

　　1.电阻负载的特点是________，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是________。

　　2.阻感负载的特点是________，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α的最大移相范围是________，其承受的最大正反向电压均为________，续流二极管承受的最大反向电压为________（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，α角移相范围为________，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________；

带阻感负载时，α角移相范围为________，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________；

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________。

　　4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=________;

当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角=________。

　　5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与________的波形基本相同，只是后者适用于________输出电压的场合。

　　6.电阻性负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________，晶闸管控制角α的最大移相范围是________，使负载电流连续的条件为________（U2为相电压有效值）。

　　7.三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________，当它带阻感负载时，的移相范围为________。

　　8.三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________的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是________的相电压；

这种电路角的移相范围是________，ud波形连续得条件是________。

　　9.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________。

　　10.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________，随负载加重Ud逐渐趋近于________，通常设计时，应取RC≥________T，此时输出电压为Ud≈________U2（U2为相电压有效值）。

　　11.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________，电路中的二极管承受的最大反向电压为________U2。

　　12.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当从0°

～90°

变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随的增大而________，当从90°

～180°

变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随的增大而________。

　　13.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。

当