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第一章1.电力电子技术：使用电力电子器件对电能进行变换和控制（能量的处理）2.电力电子器件：处理电功率的能力高；一般工作在开关状态；由信息电子电路来控制；功率损耗较大，需要安装散热器。3.电力变换四大类：整流、逆变、直流斩波、交流变频调压第二章电力电子器件1.电力二极管（不可控器件）（1）组成：一个PN结+两个电极（2）静态特性：单向导电性门槛电压UTO正向压降UF（3）动态特性：开通过程：正向压降先出现一个过冲UFP,经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值。关断过程：须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态。关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。（4）正向平均电流IF(AV)指允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值平均电流Id和正向平均电流是不一样的（5）电力二极管工艺特点：垂直导电结构（电流通过的有效面积增大）、多一次低掺杂N区（承受很高的反压）、电导调制效应（增大电导率，正向压降保持很低）（6）标识2.晶闸管（半控器件—可开不可关的单向开关）（1）反向电压——不会导通正向电压+门极触发电流——导通——一旦导通门极失去控制作用晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下——关断（2）静态特性IG=0时，AK间加正向电压，正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向电压超过转折电压Ubo，器件开通。门极电流增大，转折电压降低。导通期间，如果门极电流为0并且AK间电流降至接近于零的某一数值维持电流IH以下，器件关断。（3）动态特性延迟时间td：0—10%；上升时间tr：10%--90%；开通时间tgt：td+tr（4）（5）标识（6）参数计算3.性能对比第三章整流电路1.单相可控整流电路（1）电阻负载导通角θ：一个电源周期中处于通态的电角度。触发延迟角α：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度。VT的α相移范围为0---180度。𝑼𝒅=12𝜋∫√2𝜋𝛼𝑈2𝑠𝑖𝑛𝜔𝑡𝑑(𝜔𝑡)=𝟎.𝟒𝟓𝑼𝟐𝟏+𝒄𝒐𝒔𝜶𝟐（2）阻感负载移相范围：0—90度续流二极管的作用：保证id流通移相范围：0—180度2.单相桥式全控整流电路（1）电阻负载𝑼𝒅=𝟎.𝟗𝑼𝟐𝟏+𝒄𝒐𝒔𝜶𝟐𝑰𝒅=𝑼𝒅𝑹𝑰𝒅𝑽𝑻=𝟏𝟐𝑰𝒅𝑰𝑽𝑻=𝟏√𝟐𝑰α角相移范围为0—180度电压与电流波形相同（2）阻感负载𝑼𝒅=𝟎.𝟗𝑼𝟐𝒄𝒐𝒔𝜶𝑰𝒅=𝑼𝒅𝑹𝑰𝒅𝑽𝑻=𝟏𝟐𝑰𝒅𝑰𝑽𝑻=𝟏√𝟐𝑰𝒅𝑰𝟐=𝑰𝒅α角相移范围为0—90度（3）带反电动势负载：电阻负载波形相当于x轴上移E，要串联一个平波电抗器阻感负载波形与原来一样（4）单相桥式半控整流电路：每个导电回路中一个晶闸管用二极管代替。正半轴1.4通，过零变负1.3续流，负半轴2.3导通，过零变正2.4续流。需要并联一个续流二极管例题①当增大晶闸管可控整流的控制角α，负载上得到的直流电压平均值会减小。②按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为电阻负载、阻感负载、反电动势负载。③电阻负载的特点是电压与电流成正比，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180度。④当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会降低，解决的办法就是负载的两端并联接一个续流二极管。⑤工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角小、电流波形不连续、呈脉冲状、电流平均值小。要求管子的额定电流值要大些。⑥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0—180度，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分为√𝟐𝟐𝑼𝟐和√𝟐𝑼𝟐。带阻感负载时，α角移相范围为0—90度，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分为√𝟐𝑼𝟐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测串联一个平波电抗器。3.三相半波可控整流电路①电源侧三角形接法，负载侧星形接法。②左图晶闸管为共阴极接法③当某一相晶闸管触发导通时，共阴极的一端电位为该相相电压，另两个晶闸管承受线电压，负载获得的是相电压.④自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角α的起点，即α=0度（1）电阻负载α=0°晶闸管导通角为120度α=30°晶闸管导通角为120度负载电流处于连续与断续的临界状态。α=60°晶闸管导通角小于120度负载电流断续电阻负载移相范围为0—150°α≤30°时𝑼𝒅=𝟏.𝟏𝟕𝑼𝟐𝒄𝒐𝒔𝜶α＞30°时𝑈𝑑=0.675𝑈2[1+𝑐𝑜𝑠(𝜋6+𝛼)]𝑰𝒅=𝑼𝒅𝑹晶闸管承受最大反向电压𝑈𝑅𝑀=2.45𝑈2阳极与阴极间的最大电压𝑈𝐹𝑀=√2𝑈2（2）阻感负载特点：L值很大，id波形基本平直。α≤30°时，波形与电阻负载相同。α＞30°时阻感负载移相范围为0—90°𝑼𝒅=𝟏.𝟏𝟕𝑼𝟐𝒄𝒐𝒔𝜶𝑰𝒅=𝑼𝒅𝑹𝑰𝟐=𝑰𝑽𝑻=𝟎.𝟓𝟕𝟕𝑰𝒅额定电流𝑰𝑽𝑻(𝑨𝑽)=𝑰𝑽𝑻𝟏.𝟓𝟕=𝟎.𝟑𝟔𝟖𝑰𝒅𝑼𝑹𝑴=𝑼𝑭𝑴=𝟐.𝟒𝟓𝑼𝟐4.三相桥式全控整流电路共阴极组：1.3.5共阳极组：4.6.2（注意顺序）导通顺序：1-2-3-4-5-6（1）电阻负载（id与ud波形一致）α=0°α=30°α=60°α=90°电阻负载移相范围为0—120°三相桥式全控整流电路特点：①2管同时导通，共阴极组和共阳极组各一个，且不能为同一相器件。②触发脉冲按1-2-3-4-5-6顺序，相位依次差60°，共阴极组和共阳极组内各晶闸管脉冲依次差120°，同一相上下桥臂脉冲差180°。③ud一周期脉动六次，为六脉波整流电路。④为保证同时导通的两个晶闸管均有脉冲可采取：宽脉冲触发和双窄脉冲触发（常用）⑤承受压降与三相半波相同（2）阻感负载波形与电阻负载相似，不同之处：①负载电流id（以及涉及到的其他电流波形）在电感足够大时近似为一条水平线。②α≤60°时除电流外其他波形与电阻负载一样。α＞60°时，阻感负载会出现负的部分，而电阻负载不会。阻感负载的移相范围为0—90°阻感负载及电阻负载α≤60°时𝑼𝒅=𝟐.𝟑𝟒𝑼𝟐𝒄𝒐𝒔𝜶电阻负载α＞60°时𝑈𝑑=2.34𝑈2[1+𝑐𝑜𝑠(𝜋3+𝛼)]𝑰𝒅=𝑼𝒅𝑹阻感负载二次侧电流有效值𝑰𝟐=𝟎.𝟖𝟏𝟔𝑰𝒅晶闸管电压电流的定量分析与三相半波时一致。5.变压器漏抗对整流电路影响三相整流电路：∆𝑈𝛾=𝑋𝐵𝐼𝑑∆𝑈𝑑=∆𝑈𝛾2𝜋𝑚m为脉波数：半波m=3全控m=6单相整流电路：∆𝑈𝛾=2𝑋𝐵𝐼𝑑∆𝑈𝑑=∆𝑈𝛾2𝜋𝑚m为脉波数：全波m=1全控m=2Id越大，则γ越大。XB越大，γ越大。当α≤90°时，α越小，γ越大。6.整流电路的谐波和功率因数n次谐波电流含有率HRIn=𝐼𝑛𝐼1×100%电流谐波总畸变率THDi=𝐼ℎ𝐼1×100%In为第n次谐波电流有效值；I1为基波电流有效值；Ih为总谐波电流有效值。（1）单相桥式全控𝑰𝒏=𝟐√𝟐𝑰𝒅𝒏𝝅𝒏=𝟏,𝟑,𝟓,…….功率因数𝛌=𝟎.𝟗𝐜𝐨𝐬𝛂（2）三相桥式全控𝑰𝒏=√𝟔𝑰𝒅𝒏𝝅𝒏=𝟔𝒌±𝟏,𝒌=𝟏,𝟐,𝟑,………𝛌=𝟎.𝟗𝟓𝟓𝐜𝐨𝐬𝛂（3）α=0°时整流电压、电流中的谐波有如下规律①m脉波整流电压ud0的谐波次数为mk（k=1，2，3...）次，即m的倍数次；整流电流的谐波由整流电压的谐波决定，也为mk次；②当m一定时，随谐波次数增大，谐波幅值迅速减小，表明最低次（m次）谐波是最主要的，其它次数的谐波相对较少；当负载中有电感时，负载电流谐波幅值dn的减小更为迅速；③m增加时，最低次谐波次数增大，且幅值迅速减小，电压纹波因数迅速下降。7.大功率可控整流电路（1）带平衡电抗器的双反星形可控整流电路（低电压大电流）绕组极性相反目的：消除铁芯直流磁化。平衡电抗器目的：保证两组三相半波整流电路同时导电。带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压ud和整流电流id的波形形状一样。（2）多重化整流电路（大功率，少谐波，降干扰）整流电路多重化的目的主要包括两个方面：一是可以使装置总体的功率容量大。二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。8.整流电路的有源逆变工作状态（1）逆变产生条件①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；③要求晶闸管的控制角απ/2，使Ud为负值。（2）只有全控电路可以实现有源逆变。单相桥式全控逆变状态α=180度，三相桥式全控α=120°。（3）逆变失败逆变失败会形成很大短路电流。逆变时最小逆变角βmin=30°—35°（4）数量关系输出平均电压和平均电流公式与整流相同α+β=π9.同步信号为锯齿波触发电路（1）电路四大环节：同步检测环节、锯齿波形成环节、移相环节、脉冲形成和放大环节。（2）调节电位器RP1可以改变锯齿波斜率。（3）触发脉冲相移范围大于锯齿波宽度。第四章逆变电路交流侧接电网为有源逆变。交流侧接负载为无源逆变，也称变频器。1.电压型单相半桥逆变电路负载交流电压为方波输出电压有效值𝑼𝟎=𝑼𝒅𝟐2.单相全桥逆变电路触发方式：V1和V4一组，V2和V3一组，相位差180度（每个桥臂每次导通180°）输出电压幅值是Ud3.相移式全桥逆变电路电路图与全桥逆变电路相同（1）触发方式：V1和V2相位差180度，V3和V4相位差180度。但是V1和V3相位不相同，V3滞后V1的𝛉电角度。（2）（3）纯电阻负载时，VD1—VD4不再导通，不起续流作用。（4）输出电压与负载性质无关，电流的波形与相位与负载性质有关。4.单相SPWM全桥逆变电路+第七章（1）PWM控制基本原理①理论基础—面积等效原理。②三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM控制方式。三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性PWM控制方式。③死区时间：同一相上下臂的驱动信号互补。为了防止两臂直通短路，在一个臂加关断信号时，留一小段死区时间。长短由开关器件关断时间决定。影响：使波形稍稍偏离正弦波。④调制比：调制波幅值与载波幅值之比载波比：载波频率与调制波频率之比（2）①异步调制：载波信号和调制信号不保持同步的调制方法。特点：1）通常保持fc固定不变，当fr变化时，载波比N是变化的。2）在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。3）当fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称产生的不利影响较小。4）当fr增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响变大。②同步调制：载波比N等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式。特点：1）基本同步调制方式，fr变化时N不变，信号波一周期内输出脉冲数固定。2）为使一相的PWM波正负半周镜对称，N应取奇数。3）fr很低时，fc也很低，由调制带来的谐波不易滤除。4）fr很高时，fc会过高，使开关器件难以承受。分段同步调制优点：分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用