文档介绍：1、请列举电力电子开关器件和理想开关的主要区别,及正常工作应对措施。造成电力电子开关器件发热的主要来源有哪些?列出几种电力电子开关器件散热的措施。答:(1)区别:,而电力电子器件存在导通压降和通态损耗;关断后存在反向漏电流和断态损耗。,而器件需要一定的开通、关断时间,存在开通和关断损耗。、耐流能力无限,而器件只能承受一定的额定电压和额定电流,并且只能承受一定的du/dt和di/dt。(2)以晶闸管为例进行说明:,额定电压取正常工作时承受的峰值电压的2~3倍,~2倍通态平均电流有效值,并工作在安全工作区内。。,晶闸管才能关断。,实际应用中应注意使用频率的限制。,使用中应该加缓冲电路;为了防止器件过热导致器件损坏,实际应用时还应该注意散热。
(2)造成电力电子器件发热的原因是功耗。电力电子器件的功耗主要有开通损耗、关断损耗和导通期间的损耗三种。高频环境中前两种损耗占主要比例,低频环境中第三种损耗占主要比例。(3)在计算等效热阻的基础上,可以对电力电子器件采取散热措施。按散热方式可以分为传导型、对流型和辐射型,按具体操作可以分为风冷、水冷和油冷等。
2、大功率开关器件(GTR、IGBT 等)在开关电路中为何需要加入缓冲电路?缓冲电路根据其在器件工作中的作用可分为哪两大类?简述缓冲电路的基本工作原理。
答:大功率开关器件在开关过程中,可能会出现过电压、过电流、过大的di/dt、du/dt及过大瞬时功率,从而损坏器件,因此需要缓冲电路进行保护。改善开关工作条件,抑制开关器件的过电压du/dt,过电流di/dt,减少器件的开关损耗。
分为关断缓冲电路和开通缓冲电路:关断缓冲电路吸收器件的关断过电压和换相过电压,抑制du/dt,开通缓冲电路抑制器件开通时的电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。
:利用电感电流不能突变的特性抑制器件的电流上升率,利用电容电压不能突变的特性抑制器件的电压上升率。
工作基本原理如图所示的缓冲电路在V开通时,Cs通过Rs向V放电,使iC先上一个台阶,以后因有Li,iC上升速度减慢;在V关断时,负载电流通过VDs向Cs分流,减轻了V的负担,抑制了du/dt和过电压。
3、电力电子开关器件的功耗主要有哪些?请简述软开关谐振技术减少开关损耗的基本原理。答:电力电子器件的功耗主要有开通损耗、关断损耗和导通期间的损耗三种。高频环境中前两种损耗占主要比例,低频环境中第三种损耗占主要比例。
软开关技术使电压U或/且电流I减小从而减小开关损耗功率P=UI。软开关可分为ZVS(零电压开关)和ZCS(零电流开关)两种,前者可以减小器件开通、关断期间的电流I;后者可以减小器件开关期间的电压U,都达到减小损耗P的目的。
4、如下图所示为一PWM 整流电路,请简单分析该电路的工作原理,并(与相控整流电路相比较)举出三条该电路的优点。答:PWM整流电路是升压型整流电路。工作时按自然采样法对VT1~VT4进行SPWM控制,使U