2、电力电子装置定义 ：以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电 路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。

　　6、 电力电子装置的 发展前景 ：交流变频调速、绿色电力电子装置、电动车、新能源发电、 信息来源

　　7、 半导体电力电子开关器件 ：电力二极管、晶闸管、电力晶体三极管、电力场效应晶体管、 绝缘门极双极型晶体管 IGBT

　　8、 电力转换模块 ：把同类或不同类的一个或多个开关器件按一定的拓扑结构及转换功能连 接并封装在一起的开关器件组合体。

　　功率集成电路 PIC:将电力电子开关器件与电力电子变换器控制系统中的某些环节制作 在一个整体上，就叫功率集成电路。

　　（1） 作用：抑制开关器件的 di/dt、du/dt，改变开关轨迹，减少开关损耗，使之工作在安 全工作区域内。

　　（2） 普通晶闸管用无极性缓冲电路， GTO BJT IGBT等自关断器件，工作频率比 SCR高得 多，用有极性缓冲电路。

　　防止过电流 互锁 ：桥臂中一开关器件有驱动信号时， 绝对不允许另一开关器件有驱动信号， 可以利用门 电路将桥臂中两个驱动信号进行互锁。

　　①利用参数状态识别对单个器件进行自适应保护 。当饱和压降超过限定值的时候，器件驱 动电路自动封锁脉冲。

　　线性稳压电源的工作原理：依靠调节大功率晶体管 T的基极电流的大小改变负载 R上的 电流，来调节输出电压， T上有一定的电压和电流，功率损耗较大。

　　电阻并联）、采用负温度系数热敏电阻 NTC功率很小的开关电源直接在线路中串接电阻限 制浪涌电流。

　　（2） 功率变换电路（Buck变换、Boost变换、Buck/Boost变换、正激、反激、推挽、半桥、 全桥）

　　零，如果外加电压 Ui恒定，流过绕组 N1的电流i1线是反极性 的，二极管D截止，副边没有电流，导通期间的能量储存在初级电感里 ；当开关截止时，副

　　①自激型单端反激开关电源 RCC ibtT通,i1流过N1宀U1、Uf (Nf)Tb增加宀i1增加宀T 饱和，i1线性上升， tCzcd的存在，tib随时间下降 t t进入放大区，i1受控减小 t Uf 反向t ib进一步减小t 使T很快截止。

　　PWM信号的输出，输出端（引脚 6）为低电平。只有当电源电压大于启动电压后，经过一 次软启动过程，UC3842的内部电路才开始工作，输出端才有 PWM信号输出。

　　（1） 无源功率因数校正：在电源输入端加入电感量很大的低频电感， 以便减少滤波电容 充电电流的尖峰。

　　缺点：校正效果不理想，功率因数只能达到 0.85左右，电感体积大，增 加了设备的体积和重量，系统成本提高。

　　（2） 有源功率因数校正（APFC :功率因数可以达到1。①采用有源滤波器进行无功和 谐波补偿②采用功率因数校正电路 （单相有源功率因数校正装置的控制方法分为不连续电流 模式DCM和连续电流 CCM模式，采取 Boost电路拓扑, 三相大容量整流用 PWM高频整流 器）

　　方波输出电路简单， 易于闭环控制，电压输出稳定度也比较高，具有成本低的优点。但是方 波输出含有大量的低次谐波，波形畸变严重。

　　（2）正弦波脉宽调制 （SPWM技术，利用面积冲量等效原理获得谐波含量很小的正弦电压 输出）

　　危害：变压器铁芯“偏磁”单方向饱和，输出电压波形畸变率增加，变压器原边绕组出现极 大励磁电流，威胁器件安全运行。

　　控制脉冲，使变压器有足够的时间去磁，然后再开通控制脉冲；在变压器原边串联隔直电容， 提高变压器抗不平衡的能力；严格挑选开关特性一致的功率管用于全桥逆变电路； 采用反馈

　　调节器驱动 电路土标准正荻「爰垂电路■ b6?三相SPWM系统框图7?交流电动机变频调速系统异步电动机转速

　　『丁 u ^E = 4MfsIa）｝k｝或 U/fs=^ 代在改变他调速的同时，要控制0的关系， 以保证电机的磁通状态与负载要求相一致。

　　感应加热是利用电磁感应原理对工件进行加热，工件率密度的分布可以方便的予以控制 和调节，因而可以提高加热工件的质量、

　　变桥的谐振负载逆变器工作频率接近于并联谐振负载电路的谐振点， 因此负载电压接近于正 弦波，每个开关管增加串联二极管，增大每臂的导通压降和通态损耗。

　　后于电压过零点。t1时刻以前开关管 T2T3导通，输出电压和电流为负，在t1时刻关断T2T3, 这时流经负载的电流尚未下降至零， 负载中电感要维持电流，使电流经T1T4与T2T3的反并

　　率fr=1/2 n sqr（LC）.电流互感器检测输出电流， 如果输出电流小于设定值， 电流调节器的输

　　市电处于175-264V正常值时，UPS首先经低通滤波器对电网高频干扰进行适当的衰减、抑 制处理，然后分两路，一路到充电器中对蓄电池组充电， 一路到交流旁路通道上的简单稳压

　　市电故障或供电中断时，充电器停止工作，转换开关在切断交流旁路通道的同时， 将负载同 逆变器输出端连接，逆变器将蓄电池中存储的备用直流电变换为 50HZ/220V电压，维持对

　　第二路经过整流和大电容滤波变为较为平稳的直流电，再由逆变器变换为稳压稳频的交流 电，通过转换开关送给负载， 第三路转换开关的控制，如果逆变器故障，在逻辑控制电路的

　　优点：市电正不正常都由逆变器供电， 供电质量好，市电转换到电池供电可实现零切换时间 缺点：结构复杂，成本高，效率低，无功功率和谐波电流对电网公害较大。

　　市电正常时，由继电器控制电流通路， 向负载供电，继电器的接通点不同， 变压器变比不同, 做到对输出的基本稳压。同时 UPS中双向变换器处于整流工作状态，给蓄电池组充电。

　　市电正常时，经过Delta变压器提供的补偿电压厶 u既抵消电源中的谐波电压，又补偿基波 电压，使负载得到稳定的正弦波电压。 Delta变换器又叫串联补偿变换器，主变换器称为并

　　对主变换器进行实时控制，输出正弦电压，并向负载输出电流，补偿负载无功和谐波电流， 使功率因数为1。

　　路（电压、电流、频率、温度等检测电路，辅助电源，启动和停止电路、显示电路，逆相和 缺相检测电路，保护和报警电路）

　　（1）类型:HS型（经济型），AHH型（适合于低温工作），CS型（适用于长时间放电要求）； M型（小型密封式）。

　　10（2）基本功能:UPS的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性，供电时间能维持 分钟左右。

　　放电电流：就是电池的输出电流，它除了用安培来表示外，通常也用电池的容量乘以 某个系数来表示。

　　初充电：新的蓄电池在安装完毕后，一般要进行一次较长时间的充电，称为初充电。蓄 电池的初充电电流大小应按说明书规定值，或按额定容量的 1/10取值。

　　正常充电：蓄电池在放电终了后可进行再充电，称为正常充电；正常充电时，一般采用 分级定流充电方式。

　　小容量UPS中，整流器和充电器分开的原因：（1 ）整流器的输出电压一般是不稳定的， 然而蓄电池的最高充电电压是限定的，必须用一个稳压电源做为充电器。（ 2）蓄电池的充

　　大容量UPS中，整流器和充电器合二为一 ，控制电路成本仅占很小一部分，设计的复 杂一点也不会增加成本，但是分开就要增加器件数量，增加成本。

　　（1） 逆变器在UPS中作用：负责将整流器输出的直流电压或蓄电池存储的直流电转化为用 户所需要的稳频稳压的交流电源。

　　（2） 逆变器输出电压类型：对小容量UPS而言，逆变器输出多为方波或梯形波；对大容量 UPS而言，逆变器输出多为正弦波。

　　（4） 短路保护（对整流器和逆变器用快速熔断器保护、 三项交流电压输入开关富有熔 断器和跳间线圈直流输入电压和交流输出电源的开关附有熔断器， 使用快速电流检测器件检 测实际线路电流，送入控制保护系统进行快速保护）

　　（5） 过热保护 （采用热电耦进行保护点的温度检测送入保护控制系统，半导体温度 继电器做过热保护）

　　13、模块化优点：对于代理商，使产品规格单一，增大了可扩展性，小型用户使用数量少的 模块，大型则用较多模块，甚至可以配备可扩展的模块柜，满足于各种原因造成的功率需求。

　　2?限制电枢电流启动直流电机 的两种方法：1、电枢中串接外加电阻，等效电阻增大，来限 制电枢电流，随着转速上升，反电势增大，在启动过程中逐步切除外加电阻，使电流始终在 适当范围内；2、启动中改变外加电压以控制电枢电流。

　　与电流给定值Ig相比较，控制T的通断，从而使电枢电流 ia在整个启动过程中被控制在给 定值附近，如果开关频率很高，则在启动过程电枢电流的平均值 la吋g.

　　主电路(输入滤波电路、半桥式高频逆变电路、高频降压变压器、输出整流及输出滤波)； 控制电路(辅助电源、驱动电路、 PWM控制电路、反馈电路、启动及保护电路、故障显示

　　报警电路) 主电路工作原理：蓄电池电源电压经 L、C1~C4输入滤波电路加到半桥式逆变电路上，电感

　　控制电路的工作原理：集成PWM控制专用芯片TL494为核心组成，TL494内部的稳压电路 将外部供给的+12V变换成+5V,供给芯片内电路使用，并通过芯片的 14端对外引出，供外

　　⑶在关断期间，提供一个反向偏置电压(-5~-15v)来提高IGBT抗暂态dv/d t的能力和抗 EM I 噪声的能力并减少关断损耗。

　　（1） 过流保护阀值太高， Uce过流识别值为 7?7.5V时,IGBT将严重过流而使性能严重下 降或损坏?

　　（2） 存在保护盲区，从脉冲输出到开始保护，大约有2.5us的延迟时间，如果在特定的工 作条件下，脉宽小于这一时间，同时存在过流的情况，电路将连续工作而不能保护 ，从而很 快导致IGBT损坏

　　（3） 软关在断保护不可靠 ，过流保护后，在10us内驱动信号缓降至零 ，因为存盲区时间 同时还有较长的软关断时间，这就导致不可靠，使保护效果变差?

　　（4） 负偏压不足，EXB841使用单一的+20V电源产生+15V和-5V偏压，在高电压大电流条 件下，开关管通断会产生干扰，使截止的IGBT误导通?

　　（5） 过电流保护无自锁功能， 在过流保护时，EXB841对IGBT进行软关断，但此时如果撤 除外部输入信号，IGBT会直接进行硬关断?

　　（3） 每个反并联晶闸管的电流有效值是 IR/22，通态电流平均值IT （AV）的选取应大于等 于（1.5~2）IR/1.57 V 2

　　调节周期仅为0.01s,对于热惯性小的加热系统也适应 调相触发调功器特点：负载的电压（电流）是缺角正弦波，功率因数差，且存在高次谐波，对 电网和无线电波会产生射频干扰

　　6?调压调速：无论直流电机还是交流电机，在改变它们的输入电压时，电机的转速将随之改 。