电力电子技术笔记

✍电能变换基本类型

• 整流器——AC/DC——交流/直流变换：控制简单，运行可靠，适合大功率应用，相控整流器存在的问题是有谐波，对电网有较严重的影响。
• 逆变器——DC/AC——直流/交流变换
• 交-交变频器或交流调压器——AC/AC——交流/交流变换
• 直流斩波器——DC/DC——按输出电压与输入电压的相对关系可分为降压式、升压式和升降压式

🍇 电力电子变流电路的控制方式

1. 🍄相控式：器件的开通信号相位受控于控制信号幅度的变化
2. 🥞频控式：用控制电压的幅值变化来改变器件开关信号的频率，以实现器件开关工作频率的控制
3. 🌮斩控式：器件以远高于输入、输出电压工作频率的开关频率运行，利用控制电压（即调制电压）的幅值来改变一个开关周期中器件导通占空比，如PWM，从而实现电能的变换与控制。

🐱电力电子器件

🪒功率二极管

• 在PN结的P型端引出的电极称为阳极A（Anode），在N型端引出的电极称为阴极K（Cathode） —— A=太阳 ，K=地面上的杆子被太阳照出阴影
• 受到正向电压作用时，PN结导通，正向管压降很小；当受到反向电压作用时，PN结截止，仅有极小的漏电流流过二极管
  

伏安特性

🍄主要参数

1. 正向平均电流I_D（AV）（额定电流）：规定的环境温度和标准散热条件下，管子允许长期通过的最大工频半波电流的平均值
2. 正向压降U_D（管压降）: 规定温度下，流过某一稳定正向电流时所对应的正向压降
3. 反向重复峰值电压U_RRM（额定电压）: 在额定结温条件下，元件反向伏安特性曲线的转折处对应的反向电压称为反向不重复峰值电压URSM，URSM的80%称为反向重复峰值电压URRM（额定电压），它是功率二极管能重复施加的反向最高电压。一般在选用功率二极管时，以其在电路中可能承受的反向峰值电压的两倍来选择额定电压。
4. 反向恢复时间: 功率二极管从正向电流降至零起到恢复反向阻断能力为止的时间。

🍒功率二极管的选择原则

• 选择正向平均电流I_D（AV）原则： 在规定的室温和冷却条件下，要求所选管子的额定电流I_D（AV）对应的有效值I_DM大于管子在电路中实际可能通过的最大电流有效值I_D m —— I_D M>I_D m
  I_D M = > I_D m => $I_D(AV)=(1.5\sim 2)\frac{I_{DM}}{1.57}$ => I_D(AV) => 取相应标准系列值
• 选择额定电压U_RRM原则：U_RRM=（2～3）U_DM ，U_DM 为电路中功率二极管可能承受的最大反向电压 => 取相应标准系列值

功率二极管的主要类型

1. 普通功率二极管：开关频率不高的整流电路，反向恢复时间较长，正向电流定额和反向电压定额可以达到数千安和数千伏以上
2. 快恢复二极管：一般在5μs以内，适于高频电路
3. 肖特基二极管：以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，低导通电压和极短的开关时间，开关损耗、正向导通损耗比快恢复二极管要小，反向漏电流大和阻断电压低，适于高频、低压电路

🗼晶闸管