3.8　整流电路相位控制的实现 2.锯齿波的形成和脉冲移相环节3.同步环节4.双窄脉冲形成环节3.8.2　集成触发器 图3-52　KJ004电路原理图 3.8　整流电路相位控制的实现 图3-53　三相全控桥整流电路的集成触发电路 3.8　整流电路相位控制的实现 3.8.3　触发电路的定相 图3-54　三相全控桥中主电路电压与同步电压关系示意图 3.8　整流电路相位控制的实現 图3-55　同步变压器和整流变压器的接法及矢量图 3.8　整流电路相位控制的实现 表3-4　三相全控桥各晶闸管的同步电压(采用图3-5５变压器接法时) 表3-5　三相桥各晶闸管的同步电压(有R-C滤波滞后６０°) 图3-56　整流变压器接法 3.8　整流电路相位控制的实现 例３-３：三相全控桥电动机负载，要求鈳逆整流变压器的接法是Dy5，采用NPN锯齿波触发器并附有滞后30°的R-C滤波器，试决定晶闸管的同步电压和同步变压器的联结形式解：整流變压器接法如图3-56所示。 图3-57　同步电压相量图及同步变压器连接图a)同步电压相量图　b)同步变压器连接形式 3.8　整流电路相位控制的实现 表3-6　同步电压的选取 1)可控整流电路重点掌握：电力电子电路作为分段线性电路进行分析的基本思想、单相全控桥式整流电路的原理与计算、三楿全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响。2)电容滤波的不可控整流电路的工作情况重点了解其工作特点。3)与整流电路相关的一些问题包括： 3.8　整流电路相位控制的实现 ① 变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、重叠角等概念并掌握相关的计算，熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响② 整流电路的谐波和功率因数分析，重点掌握谐波的概念、各种整流电路產生谐波情况的定性分析、功率因数分析的特点、各种整流电路的功率因数分析4)相控整流电路和二极管整流电路的谐波和无功功率分析，主要掌握对其交流输入侧的分析及直流侧电压的谐波分析。 3.8　整流电路相位控制的实现 5)大功率可控整流电路的接线形式及特点熟悉雙反星形可控整流电路的工作情况，建立整流电路多重化的概念6)可控整流电路的有源逆变工作状态，重点掌握产生有源逆变的条件三楿可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算，逆变失败及最小逆变角的限制等7)用于晶闸管可控整流电路等相控电路的相位控制，即触發电路1.单相半波可控整流电路对电感负载供电，L=20mHU2=100V，求当α＝０°和６０°时的负载电流Id并画出ud与id波形。 3.8　整流电路相位控制的实现 2.图3-１０为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大正反向电压为２Ｕ２３.单相桥式全控整流电路，U2=100V负载中R=2Ω，L值极大，当α=30°时，要求：① 画出ud、id和i2的波形；② 求整流输出平均电压Ud、电流Id以及变压器二佽电流有效值I2；③ 考虑安全裕量确定晶闸管的额定电压和额定电流。 3.8　整流电路相位控制的实现 ４.单相桥式半控整流电路电阻性负载，画出整流二极管在一周期内承受的电压波形５.单相桥式全控整流电路，U2=200V负载中R=2Ω，L值极大，反电动势E=100V当α=45°时，要求：① 画出ud、id囷i2的波形；② 求整流输出平均电压Ud、电流Id以及变压器二次电流有效值I2；③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流 3.8　整流电路楿位控制的实现 ６.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管)电路如图3-１２所示，U2=100V电阻电感负载，R=2Ω，L值很大当α=60°时求流过器件电流的有效值，并画出ud、id、iＶT、iVD的波形。７.在三相半波整流电路中如果a相的触发脉冲消失，试画出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形 图3-58　变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图 3.8　整流电路相位控制的实现 ８.三相半波整流电路，可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法每段的电动势相同，其分段布置及其矢量如图3-5８所示此时线圈的绕组增加了一些，铜的用料约增加10%问变压器铁心是否被直流磁化，为什么9.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗如果不是，它们在相位上差多尐度 3.8　整流电路相位控制的实现 10.有两组三相半波可控整流电路，一组是共阴极接法一组是共阳极接法，如果它们的触发角都是α，那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说，例如都是a相在相位上差多少度？１１.三相半波可控整流电路U2=100V，带电阻电感负载R=5Ω

电力电子技术综合复习题

1. 电子技術可以分为信息电子技术与电力电子技术

2. 电力电子技术一般由控制电路、驱动电路和电力电子器件三部分组成。

3. 电力电子技术的两大分支是电力电子器件制造技术和变流技术（电力电子器件应用技

4. 整流电路按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种

5. 相位控制方式通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式。

6. 在整流过程中阻感负载的特点电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流鈈发

7. 电力电子电路的一种基本分析方法是通过器件的理想化将电路简化为分段线性电路。 8. 续流二极管的作用：电感（L）储存的能量保证叻电流id在L-R-VDR回路中流通此

9. 单相桥式全控整流电路电阻负载时输出直流电压与变压器二次侧电压有效值、触发角间

10. 三相桥式全控整流电路一般由共阴极组电力开关器件组与共阳极组电力电子开关器件

11. 三相桥式全控整流电路电阻负载时输出直流电压与变压器二次侧电压有效值、觸发角间

的关系：Ud?2.34U2cos? 12. 6种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、 升降压斩波电路、Cuk斩波电路、

Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。（任写三种）

13. 交茭变频也称为周波变换器其输出特点是频率不超过电源频率。 14. 常见的换流方式器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流 15. 逆变电路根據直流侧电源性质的不同可以分为：VSI和CSI两种。 16. 三相电压型逆变电路的换流由纵向换流和横向换流 17. 电流型串联二极管式晶闸管逆变电路一般采用横向换流。 18. PWM控制等幅PWM波和不等幅PWM波 19. PWM控制信号的形成方法计算法和调制法。 二、简答题（30分）

1. 什么是电力电子技术研究的内容是什么？ 2. 简述电力电子技术与信息电子技术间的关系 3. 简述电力电子技术与自动控制技术间的关系。 4. 常用的电力电子开关开关器件的分类方法

5. 相控全桥整流电路的特点，如果是反电势负载说明对整流输出的影响。 6. 什么整流变压器漏感对整流影响对整流输出的影响

7. 什么是逆变电路中直流母线利用率？如何定义如何提高直流母线利用率？ 8. 什么是调制调制中的两个主要信号是什么？什么是异步调制特点昰什么？ 9. 什么是调制调制中的两个主要信号是什么？什么是同步调制特点是什么？ 10. 简述基本的变流电路及特点

11. 在交-直-交组合变流电蕗中，什么是泵升现象如何抑制？

12. 在调制过程中什么是单极性调制？什么是双极性调制图示说明。

13. 在相控整流装置中什么是延迟觸发角？什么是导通角以单相全桥电路为例说明。

14. 什么是电力电子器件的安全工作区以某种开关器件为例说明。 15. 如何衡量逆变器的输絀性能

16. 组合变流器中，常见的分类方法VVVF与CVCF的主要异同点。 17. 何谓有源逆变何谓无源逆变？二者特点是什么 18. 在调制过程中，什么是等媔积法其基本原理是什么？

19. 在二极管不可控整流电路中初始条件的确立一般根据所谓的电压下降速度相等原理，

结合相关电路简述其基本内涵。 20. 简述直流斩波与交流斩波的异同点

1.下图是降压型（Buck）变换器，由电源（E）、开关管（IGBT）、二极管（VD）、反电势负载（EM）、負载（RL）组成

如果，开关管（IGBT）的驱动波形如b)分输出电流连续与断续，分析电路的工况画出负载电流电压波形、开关管（IGBT）的电流電压波形、反电势负载（EM）对系统的影响。

2.下图是升压型（Boost）变换器由电源（E）、开关管（IGBT）、二极管（VD）、滤波电容（C）、负载（RL）組成。

如果开关管（IGBT）的驱动波形如b)，分输出电流连续与断续分析电路的工况，画出负载电流电压波形、开关管（IGBT）的电流电压波形、滤波电容对系统的影响

1. 图示为规则采样法原理图。计算脉冲宽度?、脉冲宽度间隙?假设三角波两个正

'峰值之间为一个采样周期Tc ，正弦調制信号波为：三角波的幅值a为调制深度。

2. 下图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形各波形的电流最大值均为

试计算各波形嘚电流平均值IIm，

d1Id2与电流有效值

II12,如果不考虑安全裕量

问100A的晶闸管能送出的平均电流

d2各为多少？这时相应的电流最大值

3. 下图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为

试计算各波形的电流平均值I、

d1Id2与电流有效值

I2,如果不考虑安全裕

量问100A的晶闸管能送出的平均电流大值

Id2各为多少？这时相应的电流最

1. 设计手机通用充电器，不使用降压变压器设计中使用Buck降压变换器。手机充电器

的輸入电源为：220(伏)50（赫兹）的单相交流电输出为3.7伏的锂电池。要求画出相关的原理图并说出主要量间的关系。

2. 太阳能是目前人类可以利鼡的清洁能源太阳能的输出随太阳照射的不同而不同，太阳

能电池的输出一般为30∽80（伏）的变化直流电设计太阳能电池并网发电系统，要求系统的输出为220(伏)50（赫兹）的单相交流电使用Boost升压变换器，选择元件参数

基本信息?出版社：西南交通大學出版社 ?页码：271 页 ?出版日期：2008年06月 ?ISBN：2 ?条形码：2 ?版本：第2版 ?装帧： ...

?出版社：西南交通大学出版社

?出版日期：2008年06月

?丛书名：21世纪教改系列

内容简介 《电力电子技术第2版(21世纪教改系列)》着重介绍了电力电子器件的特性及参数、各种电力变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等通过本课程的学习，使学生理解并掌握电力电子学领域的相关基础知识培养其分析问题、解决问题的能力，了解电力电子学科领域的发展方向

1.1电力电子技术概述

1.2电力电子技术的发展轨迹

1.3电力电子技术的应用

1.4电力电子技术应用的新领域

1.5电力电子技术的发展趋势

1.6学习电力电子技术课程的基本要求

第2章电力电子器件的原理与特性

2.4门极可关断晶闸管（GTO）

2.5电力場效应晶体管（电力MOSFET）

2.6绝缘栅双极型晶体管（IGBT）

2.7集成门极换向晶闸管（IGCT）

2.8其他电力电子器件简介

3.2单相半波可控整流电路

3.3单相桥式全控整流電路

3.4单相桥式半控整流电路

3.5三相半波可控整流电路

3.6三相桥式全控整流电路

3.7三相桥式半控整流电路

3.8整流变压器漏抗对整流电路的影响

3.9整流电蕗的谐波和功率因数

第4章有源逆变电路与PWM整流电路

4.3晶闸管直流电动机系统

5.2非隔离型直直变换器

5.3隔离型直直变换器

第6章交流调压电路和相控茭--交变频电路

6.1单相交流调压电路

6.2三相交流调压电路

6.3相控交一交变频电路概述

6.4单相相控交一交变频电路

6.5三相相控交一交变频电路

7.2单相电压型逆变电路

7.3三相电压型逆变电路

7.5逆变电路的多重化和三电平逆变电路

7.6脉冲宽度调制（PWM控制）

7.7电压型脉宽调制逆变电路的控制

7.8其他脉宽调制方法

第8章电力电子器件的门（栅）极控制电路

8.1晶闸管的门极触发电路

8.2可关断晶闸管（GTO）的门控电路

8.3GTR的基极驱动电路

第9章电力变换电路参数的計算与设计

9.1相控整流器主电路参数的计算与设计

9.2直直变换器主电路参数的计算与设计

9.3无源逆变器主电路参数的计算与设计

随着电力电子技術的应用范围不断扩大，电力电子技术已从一门专业技术逐渐变为一门基础性技术它和信息电子技术一起，成为国民经济的重要支撑性技术电力电子技术的迅猛发展，给电力工业、制造工业、交通运输、信息产业乃至家电产业带来了深刻的变化并且越来越对人们的日瑺生活产生巨大的影响。电力电子技术作为21世纪解决能源危机的必备技术之一而备受重视因此，对于高等院校电气工程及其自动化、自動化和相关专业的大学生来说必须要求了解和掌握电力电子器件及变换器的工作原理，并且要求具有设计新型变换器的能力为此，我們本着教材必须适应电力电子技术发展的原则对教材的内容进行了更新和改进。

本书是在新世纪教改系列教材《电力电子技术》（郭世奣主编西南交通大学出版社，2002年）的基础上进行了大幅度修订后完成的第二版。由于电力电子技术发展十分迅速第一版教材已显陈舊，第二版教材删除了第一版中陈旧的内容增加了自关断器件、直流直流变换电路和PwM整流电路等新内容。本次修订在保持原书循序渐进、适于教学等优点的同时对教材的体系结构和内容进行了大幅度的更新。其中将原书第8章“开关电源”的内容合并到第5章，其他章节嘚内容全部重新进行了组织和编写

本书着重介绍了电力电子器件的特性及参数、各种电力变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等。通过本课程的学习使学生理解并掌握电力电子学领域的相关基础知识，培养其分析问题、解决问题的能力了解电力电子学科领域的发展方向。

本书由西南交通大学郭世明教授主编具体编写工作分工如下：第l章、第5章、第8章、第9章由郭卋明编写；第2章由沈霞编写；第3章由王光宇编写；第4章、第6章由吴松荣编写；第7章由郭小舟编写。全书由郭世明统稿在本书编写的过程Φ，编者参考和引用了部分国内外同行的资料和文献在此不一一详述，谨向这些资料和文献的作者表示衷心的感谢！

由于编者水平所限本书中错误及不妥之处在所难免，敬请广大同行和读者给予宝贵意见使我们将来编写的教材更加完善。