專業(yè)電力電子課程設計

1、電子技術課程設計說明書第1頁共16頁1引言引言電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行控制和轉(zhuǎn)換的學科。它包括電力電子器件、交流電路和控制電路三個部分，是電力、電子、控制三大電氣工程技術領域之間的交叉學科。隨著科學技術的發(fā)展，電力電子技術由于和現(xiàn)代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切相關，已逐步發(fā)展成為一門多學科相互滲透的綜合性技術學科。電力電子技術作為一門高技術學科，由于其在節(jié)能、減小環(huán)境污染、改善工作條件等方面有著

2、重要的作用，現(xiàn)在已廣泛的應用于傳統(tǒng)工業(yè)（例如：電力、機械、交通、化工、冶金、輕紡等）和高新技術產(chǎn)業(yè)(例如：航天、現(xiàn)代化通信等)。利用電力電子器件實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術，有時也稱為功率電子技術。一般情況下，它是將一種形式的工業(yè)電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的工業(yè)電能。例如，將交流電能變換成直流電能或?qū)⒅绷麟娔茏儞Q成交流電能；將工頻電源變換為設備所需頻率的電源；在正常交流電源中斷時，用逆變器（見電力變流器）將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應

3、用電力電子技術還能實現(xiàn)非電能與電能之間的轉(zhuǎn)換。例如，利用太陽電池將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能。與電子技術不同，電力電子技術變換的電能是作為能源而不是作為信息傳感的載體。因此人們關注的是所能轉(zhuǎn)換的電功率。電力電子技術是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科。因它本身是大功率的電技術，又大多是為應用強電的工業(yè)服務的，故常將它歸屬于電工類。電力電子技術的內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。電力電子器件以半導體

4、為基本材料，最常用的材料為單晶硅；它的理論基礎為半導體物理學；它的工藝技術為半導體器件工藝。近代新型電力電子器件中大量應用了微電子學的技術。電力電子電路吸收了電子學的理論基礎，根據(jù)器件的特點和電能轉(zhuǎn)換的要求，又開發(fā)出許多電能轉(zhuǎn)換電路。這些電路中還包括各種控制、觸發(fā)、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。利用這些電路，根據(jù)應用對象的不同，組成了各種用途的整機，稱為電力電子裝置。這些裝置常與負載、配套設備等組成一個系統(tǒng)。電子學

5、、電工學、自動控制、信號檢測處理等技術常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應用。電子技術課程設計說明書第3頁共16頁2.晶閘管電流、電壓額定參數(shù)選擇3.觸發(fā)電路的設計3課程設計方案課程設計方案3.13.1設計任務設計任務設計條件：1.電源電壓：交流100V50Hz2.輸出功率：500W3.觸發(fā)角?45??4.阻感負載、帶續(xù)流二極管根據(jù)課程設計題目和設計條件，說明主電路的工作原理、計算選擇元器件參數(shù)。設計內(nèi)容包括：1.整流變壓器額定參數(shù)的計算2.晶

6、閘管電流、電壓額定參數(shù)選擇3.觸發(fā)電路的設計3.23.2設計原理設計原理在單相橋式全控整流電路中，每一個導電回路中有兩個晶閘管，即用兩個晶閘管同時導通以控制導電的回路。而單相橋式半控整流電路，每一個回路只有一個晶閘管，另外一個可以用二極管代替。。4單相橋式半控整流電路的設計單相橋式半控整流電路的設計4.14.1主電路與設計主電路與設計在單相橋式半控整流電路時由兩個晶閘管VT1、VT3和兩個二極管VD2、VD4組成，如圖1所示，因為是阻感