電源變換和控制技術(shù)

電源變換和控制技術(shù)1機(jī)械工業(yè)出版社第一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2機(jī)械工業(yè)出版社2.1電力電子器件及應(yīng)用

2.2AC-DC變換電路

2.3DC-DC變換電路

2.4DC-AC變換電路

2.5AC-AC變換電路

2.6多級(jí)復(fù)合形式的變換電路

2.7半導(dǎo)體功率器件的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路

本章主要內(nèi)容第二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日3機(jī)械工業(yè)出版社

◆電力電子器件的概念和特征◆電力電子器件的分類

◆不可控器件——電力二極管

◆半控型器件——晶閘管

◆電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管——電力MOSFET

◆絕緣柵雙極型晶體管——IGBT2.1電力電子器件及應(yīng)用第三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日4機(jī)械工業(yè)出版社2.1.1電力電子器件的概念和特征◆電力技術(shù)（電力設(shè)備、電力網(wǎng)絡(luò)）◆電子技術(shù)（電子器件、電子電路）◆控制技術(shù)（連續(xù)、離散）第四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日5機(jī)械工業(yè)出版社1974年美國(guó)學(xué)者W.Newell用于表征電力電子技術(shù)的倒三角第五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日6機(jī)械工業(yè)出版社2.1.2電力電子器件的分類

◆電力電子及其特性◆電力電子器件的分類

◆幾種典型的電力電子器件

第六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日7機(jī)械工業(yè)出版社電力電子及其特性電力電子器件被廣泛用于處理電能的主電路中，是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、變換或控制的電子器件。電力電子器件所具有的主要特征為：①電力電子器件處理的電功率的大小是其主要的特征參數(shù)。②電力電子器件往往工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)；③在實(shí)際應(yīng)用中因此需要驅(qū)動(dòng)電路對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行放大。第七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日8機(jī)械工業(yè)出版社電力電子器件的分類1、按可控性分類（1）不控型器件：不能用控制信號(hào)控制其導(dǎo)通和關(guān)斷的電力電子器件。如：功率二極管（PowerDiode）。第八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日9機(jī)械工業(yè)出版社（2）半控型器件：可以通過(guò)控制極（門極）控制器件導(dǎo)通，但不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。晶閘管(Thyristor)及其大部分派生器件(除GTO及MCT—MOSFET控制晶閘管等復(fù)合器件外)，器件的關(guān)斷一般依靠其在電路中承受反向電壓或減小通態(tài)電流使其恢復(fù)阻斷。第九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日10機(jī)械工業(yè)出版社（3）全控型器件：既可以通過(guò)器件的控制極（門極）控制其導(dǎo)通，又可控制其關(guān)斷的器件。主要有：功率晶體管（GTR）、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(P-MOS)等。第十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日11機(jī)械工業(yè)出版社2、按驅(qū)動(dòng)信號(hào)類型分類(1)電流驅(qū)動(dòng)型：通過(guò)對(duì)控制極注入或抽出電流，實(shí)現(xiàn)其開(kāi)通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電流驅(qū)動(dòng)型器件，如Thyrister，GTR，GTO等。(2)電壓驅(qū)動(dòng)型：通過(guò)對(duì)控制極和另一主電極之間施加控制電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)其開(kāi)通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電壓驅(qū)動(dòng)型器件，如P－MOSFET，IGBT等。

第十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日12機(jī)械工業(yè)出版社幾種典型的電力電子器件

不可控器件――電力二極管半控型器件――晶閘管電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管――電力MOSFET絕緣柵雙極型晶體管――IGBT第十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日13機(jī)械工業(yè)出版社1、不可控器件――電力二極管（1）電力二極管的基本特性：電力二極管（PowerDiode）承受的反向電壓耐力與陽(yáng)極通流能力均比普通二極管大得多，但它的工作原理和伏安（V－A）特性與普通二極管基本相同，都具有正向?qū)щ娦院头聪蜃钄嘈浴ｋ娏ΧO管的電路符號(hào)和靜態(tài)特性（即伏安特性）如下圖所示。圖2-1電力二極管電路符號(hào)及伏安（V－A）特性第十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日14機(jī)械工業(yè)出版社（2）電力二極管的主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)：電力二極管在連續(xù)運(yùn)行條件時(shí)，器件在額定結(jié)溫和規(guī)定的散熱條件下，允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值。反向重復(fù)峰值電壓URRM：指對(duì)電力二極管所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓，通常是雪崩擊穿電壓URBO的2/3。第十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日15機(jī)械工業(yè)出版社正向通態(tài)壓降UF：在額定結(jié)溫下，電力二極管在導(dǎo)通狀態(tài)流過(guò)某一穩(wěn)態(tài)正向電流（IF）所對(duì)應(yīng)的正向壓降。正向壓降越低，表明其導(dǎo)通損耗越小。反向恢復(fù)電流IRP及反向恢復(fù)時(shí)間trr：反向恢復(fù)時(shí)間trr通常定義為從電流下降為零至反向電流衰減至反向恢復(fù)電流峰值25％的時(shí)間。反向恢復(fù)電流IRP及恢復(fù)時(shí)間trr與正向?qū)〞r(shí)的正向電流IF及電流下降率diF/dt密切相關(guān)。

反向恢復(fù)過(guò)程：受二極管PN結(jié)中空間電荷區(qū)存儲(chǔ)電荷的影響，向正向?qū)ǖ亩O管施加反向電壓時(shí)，二極管不能立即轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，只有存儲(chǔ)電荷完全復(fù)合后，二極管才呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。第十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日16機(jī)械工業(yè)出版社2、半控型器件――晶閘管圖2-2晶閘管電路符號(hào)及伏安（V－A）特性

優(yōu)點(diǎn)：晶閘管可以承受的電壓、電流在功率半導(dǎo)體中均為最高，具有價(jià)格便宜、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，盡管其開(kāi)關(guān)頻率較低，但在大功率、低頻電力電子裝置中仍占主導(dǎo)地位。

第十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日17機(jī)械工業(yè)出版社（1）基本特性：電流觸發(fā)特性：當(dāng)晶閘管A－K極間承受正向電壓時(shí)，如果G－K極間流過(guò)正向觸發(fā)電流，就會(huì)使晶閘管導(dǎo)通。單向?qū)щ娞匦裕寒?dāng)承受反向電壓時(shí)，此時(shí)無(wú)論門極有無(wú)觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。半控型特性：晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去作用；此時(shí)，不論門極電流是否存在、觸發(fā)電流極性如何，晶閘管都維持導(dǎo)通。要使導(dǎo)通的晶閘管恢復(fù)關(guān)斷，可對(duì)其A－K極間施加反向電壓或使其流過(guò)的電流小于維持電流（IH）。第十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日18機(jī)械工業(yè)出版社（2）主要參數(shù)額定電壓UT：晶閘管在額定結(jié)溫、門極開(kāi)路時(shí)，允許重復(fù)施加的正、反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM和URRM中較小的一個(gè)電壓值稱為晶閘管的額定電壓UT。正、反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM、URRM：晶閘管門極開(kāi)路(Ig=0)、器件在額定結(jié)溫時(shí)，允許重復(fù)加在器件上的正、反向峰值電壓。一般分別取正、反向斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓（UDSM、URSM）的90%。正向斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓應(yīng)小于轉(zhuǎn)折電壓（Ubo）。通態(tài)平均電流IT(AV)：在環(huán)境溫度為40℃和規(guī)定的散熱條件下、穩(wěn)定結(jié)溫不超過(guò)額定結(jié)溫時(shí)，晶閘管允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值。這也是額定電流的參數(shù)。維持電流IH：維持晶閘管導(dǎo)通所必需的最小電流，一般為幾十到幾百mA。第十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日19機(jī)械工業(yè)出版社3、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管――電力MOSFET（1）基本特性圖2-3電力MOSFET結(jié)構(gòu)圖和電路圖形符號(hào)第十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日20機(jī)械工業(yè)出版社a)轉(zhuǎn)移特性b)輸出特性圖2-4電力MOSFET的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性第二十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日21機(jī)械工業(yè)出版社（2）主要參數(shù)漏極電壓UDS漏極直流電流額定值ID和漏極脈沖電流峰值IDM漏源通態(tài)電阻RDS(on)：在柵源間施加一定電壓（10～15V），漏源間的導(dǎo)通電阻。柵源電壓UGS：柵源之間的絕緣層很薄，當(dāng)|UGS|>20V時(shí)將導(dǎo)致絕緣層擊穿。極間電容：MOSFET的3個(gè)電極之間分別存在極間電容CGS、CGD、CDS。一般生產(chǎn)廠商提供的是漏源極短路時(shí)的輸入電容Ciss、共源極輸出電容Coss和反向轉(zhuǎn)移電容Crss。

Ciss=CGS+CGD（2-1）

Crss=CGD（2-2）

Coss=CDS+CGD（2-3）第二十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日22機(jī)械工業(yè)出版社4、絕緣柵雙極型晶體管――IGBT（1）基本特性：圖2-5IGBT電路符號(hào)圖形靜態(tài)特性與P-MOSFET類似；UGE=0時(shí)IC=0，IGBT處于阻斷狀態(tài)（斷態(tài)）；UGE足夠大（一般為5~15V），IGBT進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)（通態(tài)），當(dāng)UCE大于一定值（一般2V左右）時(shí)IC>0。優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度高通流能力強(qiáng)、耐壓等級(jí)高第二十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日23機(jī)械工業(yè)出版社（2）主要參數(shù)最大集射極間電壓BUCES：該參數(shù)決定了器件的最高工作電壓，這是由內(nèi)部PNP晶體管所能承受的擊穿電壓確定的。最大集電極電流ICM：包括在一定殼溫下的額定直流電流IC和1ms脈寬最大電流ICP。最大集電極功耗PCM：在正常工作溫度下允許的最大耗散功率。集射極間飽和壓降UCE(sat)：對(duì)柵極與發(fā)射極（G－E）間施加一定正向電壓，在一定的結(jié)溫及集電極電流條件下，集射極（C－E）間的飽和通態(tài)壓降。此壓降在集電極電流較小時(shí)，呈負(fù)溫度系數(shù)，在電流較大時(shí)，為正溫度系數(shù)，這一特性使IGBT并聯(lián)運(yùn)行較為容易。第二十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日24機(jī)械工業(yè)出版社現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用◆電力電子變換與控制技術(shù)（以四大變換展開(kāi)）◆諧波抑制與功率因素校正技術(shù)◆電力電子技術(shù)的典型應(yīng)用案列第二十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日25機(jī)械工業(yè)出版社電力電子變換與控制系統(tǒng)1.主要由AC/DC,DC/AC,DC/DC,AC/AC四大基本變換及其組合構(gòu)成的主電路拓?fù)洹?.現(xiàn)代電力電子裝置的控制系統(tǒng)由微電子器件（硬件）、控制策略（軟件）和檢測(cè)、保護(hù)、驅(qū)動(dòng)等組成。第二十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日26機(jī)械工業(yè)出版社四大基本變化電路AC-DC變換電路DC-DC變換電路DC-AC變換電路AC-AC變換電路第二十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日27機(jī)械工業(yè)出版社2.2AC—DC變換電路交流――直流變換器（AC―DCConverter）的功能是將交流電變換成直流電，又稱為整流器。第二十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日28機(jī)械工業(yè)出版社a、二極管整流電路――不控整流名稱輸出電壓型輸出電流型單相半波單相全波表2-1常用二極管整流器的主要形式第二十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日29機(jī)械工業(yè)出版社單相橋式三相半波三相橋式續(xù)表2-1第二十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日30機(jī)械工業(yè)出版社b、晶閘管整流電路――相控整流名稱輸出電壓型輸出電流型單相半波單相全波單相橋式半控表2-2常用晶閘管整流器的主要形式第三十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日31機(jī)械工業(yè)出版社單相橋式全控三相半波三相橋式半控三相橋式全控續(xù)表2-2第三十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日32機(jī)械工業(yè)出版社c、PWM整流電路――斬波整流圖2-6單相半橋整流器圖2-7單相全橋整流器第三十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日33機(jī)械工業(yè)出版社圖2-8三相電壓型PWM整流器圖2-9三相電流型PWM整流器第三十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日34機(jī)械工業(yè)出版社2.3DC/DC變換電路直流――直流變換器（DC－DCConverter）的功能是將一種直流電變換為另一種固定或可調(diào)電壓的直流電，又稱為直流斬波器（DCChopper）。第三十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日35機(jī)械工業(yè)出版社a、不隔離式單管DC－DC變換器Buck變換器

是一種降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓小于或等于輸入電壓，輸入電流斷續(xù)。輸出電壓Uo=DyUin，占空比Dy=ton/Ts＝0～1(下同)。

Boost變換器是一種升壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于輸入電壓，VT的占空比Dy必須小于1，輸入電流連續(xù)。輸出電壓Uo=Uin/(1－Dy)。

第三十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日36機(jī)械工業(yè)出版社Buck－Boost變換器一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相反，輸入電流斷續(xù)。輸出電壓Uo=－DyUin/(1－Dy)。

Cúk變換器

一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相反，輸入電流連續(xù)。輸出電壓Uo=－(Dy/1－Dy)Uin。

第三十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日37機(jī)械工業(yè)出版社Sepic變換器一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相同，輸入電流連續(xù)。輸出電壓Uo=(Dy/1－Dy)Uin。Zeta變換器一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相同。輸入電流斷續(xù)。輸出電壓Uo=(Dy/1－Dy)Uin。第三十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日38機(jī)械工業(yè)出版社b、隔離型DC－DC變換器

單端正激式DC－DC變換電路圖2-10單端正激變換器主電路圖2-11正激變換器工作波形

第三十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日39機(jī)械工業(yè)出版社單端反激式DC－DC變換電路圖2-12單端反激式DC-DC變換電路第三十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日40機(jī)械工業(yè)出版社

a)電流連續(xù)模式(CCM)b)電流斷續(xù)模式(DCM)圖2-13反激式變換器工作波形第四十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日41機(jī)械工業(yè)出版社2.4DC－AC變換電路將直流電變換為交流電的過(guò)程稱為逆變換或DC－AC變換，實(shí)現(xiàn)逆變的主電路稱為DC－AC變換電路。通常將DC－AC變換電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路組成的DC－AC逆變電源稱為逆變器（Inverter）。

第四十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日42機(jī)械工業(yè)出版社a、常用的DC－AC逆變電路電壓型單相半橋逆變電路

直流母線電容濾波，直流電壓Ud經(jīng)C1、C2分壓，VT1、VT2交替導(dǎo)通/關(guān)斷；負(fù)載上的電壓幅值為Ud的一半，功率為全橋逆變器的四分之一；開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上承受的最大電壓為Ud；控制方式主要是PWM脈寬調(diào)制控制，移相控制等。第四十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日43機(jī)械工業(yè)出版社電壓型單相全橋逆變電路直流母線電容Cd濾波，VT1、VT4和VT2、VT3交替導(dǎo)通/關(guān)斷；加在負(fù)載上的電壓幅值為Ud，輸出功率為半橋逆變器的四倍；開(kāi)關(guān)管VT1～VT4上承受的最大電壓為Ud；控制方式有單極、雙極式PWM脈寬調(diào)制控制，移相控制，調(diào)頻控制等方式。第四十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日44機(jī)械工業(yè)出版社電流型單相全橋逆變電路直流母線電感Ld濾波，VT1、VT4和VT2、VT3交替導(dǎo)通/關(guān)斷；負(fù)載上的電流波形為方波，幅值為Id；開(kāi)關(guān)管VT1～VT4上承受的電壓為負(fù)載上的電壓。負(fù)載上的電壓幅值和相位取決于負(fù)載阻抗大小和性質(zhì)。第四十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日45機(jī)械工業(yè)出版社電壓型三相橋式逆變電路直流母線電容Cd濾波，負(fù)載線電壓幅值為Ud，開(kāi)關(guān)管VT1～VT6上承受的最大電壓為Ud，控制方式有PWM脈寬調(diào)制、移相控制、調(diào)頻控制等方式，換流方式有1800和1200兩種。適合4kW以上的三相負(fù)載。第四十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日46機(jī)械工業(yè)出版社b、歸納DC－AC逆變電路的主要拓?fù)湫问?/p>

電壓型逆變器電流型逆變器單相半橋逆變器單相全橋逆變器三相橋式逆變器第四十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日47機(jī)械工業(yè)出版社c、逆變電路的參數(shù)計(jì)算電壓型單相半橋逆變電路的參數(shù)計(jì)算逆變器的輸入電壓為Ud，輸出功率為P，可得通過(guò)負(fù)載的電流有效值為：

對(duì)于阻感性負(fù)載：

選開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電壓定額為：

選開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電流定額為：

對(duì)于電阻性負(fù)載和諧振負(fù)載：（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）第四十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日48機(jī)械工業(yè)出版社電壓型單相全橋逆變電路的參數(shù)對(duì)于阻感性負(fù)載：選開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電壓定額為：選開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電流定額為：對(duì)于電阻性負(fù)載和諧振負(fù)載：（2-8）（2-9）（2-10）（2-11）第四十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日49機(jī)械工業(yè)出版社電流型單相全橋逆變電路的參數(shù)計(jì)算等效導(dǎo)納為：在諧振點(diǎn)工作時(shí)，負(fù)載為等效電阻Ro、諧振頻率為

（2-12）（2-13）第四十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日50機(jī)械工業(yè)出版社將代入R0，得開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電壓定額為開(kāi)關(guān)管VT1、VT2上的電流定額為其中為逆變器輸入電流，由負(fù)載輸出功率P求得（2-17）（2-16）（2-15）（2-14）第五十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日51機(jī)械工業(yè)出版社電壓型三相全橋逆變電路的參數(shù)計(jì)算對(duì)于電阻性負(fù)載對(duì)于電阻電感性負(fù)載開(kāi)關(guān)管VT1~VT6上的電流定額為開(kāi)關(guān)管VT1~VT6上的電壓定額為（2-21）（2-20）（2-19）（2-18）第五十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日52機(jī)械工業(yè)出版社2.5AC－AC變換電路

交流――交流變換器（AC－ACConverter）分為三大類：第一類頻率不變僅改變電壓大小的AC－AC電壓變換器；第二類直接將一定頻率的交流電變換為較低頻率交流電的相控式AC－AC直接變換器；在直接變頻的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)電壓變換，實(shí)現(xiàn)降頻降壓變換；第三類PWM斬波式AC--AC變換器，即可實(shí)現(xiàn)降壓又可升壓，還可以實(shí)現(xiàn)變頻控制，是一種高性能的變換器，目前處于研究階段。第五十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日53機(jī)械工業(yè)出版社a、單相全控AC-AC變換電路電路特點(diǎn)：?jiǎn)蜗嗳匦碗妷嚎刂破?，是最基本的交流調(diào)壓電路。圖中2只普通晶閘管（T1、T2）可由一只雙向晶閘管取代，但有效電流定額需擴(kuò)大約70%。

第五十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日54機(jī)械工業(yè)出版社b、單相半控AC-AC變換電路電路特點(diǎn)：節(jié)省了一個(gè)晶閘管，但移相控制運(yùn)行時(shí)輸出電壓正負(fù)半波不對(duì)稱，會(huì)給交流電網(wǎng)帶來(lái)諧波污染，不宜用于較大功率的調(diào)壓控制場(chǎng)合。第五十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日55機(jī)械工業(yè)出版社c、帶中性線N，星形聯(lián)結(jié)電路特點(diǎn)：帶一根電源中性線，相當(dāng)于三只單相晶閘管交流調(diào)壓器的組合，適合帶中線的星形平衡負(fù)載調(diào)壓或調(diào)功。缺點(diǎn)是三相不平衡運(yùn)行時(shí)，中線含有較大電流及諧波。

第五十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日56機(jī)械工業(yè)出版社d、無(wú)中性線的三相連接電路特點(diǎn)：三相負(fù)載可為星形、三角形聯(lián)結(jié)，每相電路通過(guò)另一相形成回路。不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，Δ形負(fù)載內(nèi)部有較大環(huán)流。第五十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日57機(jī)械工業(yè)出版社e、內(nèi)△聯(lián)接的控制器電路特點(diǎn)：反并聯(lián)晶閘管與各相負(fù)載串聯(lián)后再接成三角形，相當(dāng)于三個(gè)單相電壓控制器組成三相晶閘管交流電壓控制器。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)電網(wǎng)沖擊小，缺點(diǎn)是要求負(fù)載有6個(gè)抽頭。

第五十七頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日58機(jī)械工業(yè)出版社2.6多極復(fù)合形式的變換電路

在眾多電源變換器中AC－DC，DC－DC，DC－AC和AC－AC變換是四種最基本的電壓或頻率變換電路。在新能源發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，常將兩個(gè)以上的基本變換電路組合在一起，構(gòu)成多級(jí)復(fù)合形式的變換電路。第五十八頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日59機(jī)械工業(yè)出版社

1．AC－DC－DC－AC變換電路（DC－DC降壓型）圖2－15降壓型AC－DC－DC－AC變換電路第五十九頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日60機(jī)械工業(yè)出版社2．AC－DC－DC－AC變換電路（DC－DC升壓型）圖2－16升壓型AC－DC－DC－AC變換電路第六十頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日61機(jī)械工業(yè)出版社3．隔離式DC－AC－DC變換電路圖2－17隔離式DC－AC－DC變換電路第六十一頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日62機(jī)械工業(yè)出版社4．隔離式AC－DC－AC－DC變換電路圖2－18隔離式AC－DC－AC－DC變換電路第六十二頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日63機(jī)械工業(yè)出版社2.7半導(dǎo)體功率器件的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路

實(shí)際的電力電子變換器是由主電路、驅(qū)動(dòng)器及保護(hù)電路、控制電路、檢測(cè)與顯示電路等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器接受控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)，經(jīng)功率放大和隔離后，驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通、關(guān)斷，是連接功率器件與控制系統(tǒng)的橋梁。由于半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件種類繁多，不同的開(kāi)關(guān)器件對(duì)驅(qū)動(dòng)器的性能要求不盡相同，典型的驅(qū)動(dòng)器分為電流驅(qū)動(dòng)型器件和電壓驅(qū)動(dòng)型器件的兩大類驅(qū)動(dòng)器。電流驅(qū)動(dòng)型器件主要有SCR、GTO和GTR，電壓驅(qū)動(dòng)型器件主要有MOSFET、IGBT和SIT等。第六十三頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日64機(jī)械工業(yè)出版社2.7.1晶閘管SCR觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器圖2－19采用變壓器隔離的SCR驅(qū)動(dòng)器圖2－20采用光耦隔離的SCR驅(qū)動(dòng)器第六十四頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日65機(jī)械工業(yè)出版社2.7.2IGBT和MOSFET驅(qū)動(dòng)器和雙極型晶體管（GTR）不同，功率MOSFET和IGBT器件都是屬于電壓驅(qū)動(dòng)型，輸入阻抗很大，為提高器件的開(kāi)關(guān)速度，電壓驅(qū)動(dòng)型器件的柵極驅(qū)動(dòng)器除應(yīng)具有更快的響應(yīng)速度（ns級(jí)）外，同樣需要足夠大的柵極驅(qū)動(dòng)能力（一般為＋15V）和反向電壓（一般為－5v），以保證瞬時(shí)完成對(duì)等效柵極電容的充電或放電過(guò)程。第六十五頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日66機(jī)械工業(yè)出版社功率MOSFET和IGBT器件驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用實(shí)例

1．TLP250功率驅(qū)動(dòng)電路及應(yīng)用圖2－22TLP250組成的驅(qū)動(dòng)電路第六十六頁(yè)，共七十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日67機(jī)械工業(yè)出版社2．UC3724/UC3725驅(qū)動(dòng)電路圖2－23UC3724/3725功率MO