電力電子裝置與系統課本的考試重點內容總結大全

　　緩沖電路（關斷緩沖電路）：作用：抑制開關器件的di/dt、du/dt，改變開關軌跡，減少開關損耗，使之作在安全工作區內。關斷緩沖電路原理：開關管T是BJT，由于二極管Ds的單向導電性，T關斷時，Cs立即起作用，Cs兩端電壓不能突變，使得集電極與發射極兩端的電壓上升率du/dt被限制，電容越大，du/dt越小，即du/dt= Im/Cs，式中Im為最大負載電流。在有緩沖電容Cs的情況下，BJT關斷時其集電極被電容電壓牽制，不會出現集電極電壓和電流同時達到最大值的情況。/電容Cs上的電場能量，在BJT下一次開通時，通過電阻Rs釋放。值得提出的是該緩沖電路減小了，但是BJT和電阻上總損耗并不一定減?。洪_關器件上關斷損耗為Poff=Im.Ucc.tfi.fs/6式中fs為器件的開關頻率。/開關器件關斷時電容Cs上吸收電能，開通時損耗在電阻上，電阻的功率損耗為PR=Cs.（Ucc）^2.fs/2。設計時可先按總損耗為最小的原則取值，再根據試驗情況調整參數。/電阻不僅為電容上的過電壓形成泄放回路，還可抑制線路電感和電容振蕩。

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　　電力電子器件保護措施：1.過電流保護：措施：為了防止橋臂中兩個開關器件直通，通常對兩個開關器件的驅動信號進行互鎖并設置死區。方法： （1）利用參數狀態識別對單個器件進行自適應保護。（2）利用常規的辦法進行最終保護，對干晶閘管，可采用快速熔斷器保護;對高頻開關器件可采用電流檢測過流時限制電流，必要時封鎖驅動脈沖。2.輸出過壓保護：采取封鎖驅動信號的保護措施;反時延的保護。輸出是交流電壓時可使用電壓互感器（變壓器）檢測。輸出是直流電壓則可采用電阻分壓或電壓霍耳取樣。3.輸入瞬態電壓抑制：在交流線路間放置金屬氧化物壓敏電MOV，這種器件是一種可變電阻，當瞬態電壓出現時，其阻值迅速地下降到最低值，將輸人電壓限制在安全范圍內，讓瞬態能量消耗在電阻體內。選擇這種器件必須遵守兩條原則;一是MOv器件的額定電壓應大于電源穩態最大作電壓的20%左右;二是應計算或估算電路可能遇到的瞬時沖擊能量的大小以確定MOV器件吸收瞬態沖擊電流的額定值，然后根據器件制造商提供的產品說明書選擇合適的器件.4，輸入欠壓保護5.過溫保護：應該采取封鎖驅動信號等保護措施。溫度檢測可以采用不同溫度等級的常開或常閉溫度開關。6.器件控制極保護8.自鎖式保護電路：Uf是來自電路的電流檢測信號或電壓檢測信號，正常時檢測信號低于保護電路設置的給定值U1，比較器A的輸出Ulock為低電平，二極管D1反偏不導通：當檢測值超過設定值時，比較器A的輸出變為高電平，二極管D1正偏導通，由于二極管的鉗位作用，無論檢測信號是否再變化，比較器A輸出Ulock信號均保持高電平，用它作為脈沖封鎖信號，引人脈沖分配電路中，如果被檢測信號為欠壓值號，該電路只需將極管D1反接，這時Ulock信號由正常時的高電平變為低電平，將此低電平作為脈沖封鎖信號。

　　自激型單端反激開關電源：（峰值電流控制，臨界工作狀態）輸人電壓Ui經啟動電阻Rst給開關管T提供一個起始基極電流ib，T開始導通，集電極電流i1流過初級繞組N1，產生電勢U1，正反饋繞組Nf產生的感應電勢Uf經過Rzcd，Czcd加至T的基極，使基極電流ib增加，i1進一步增加，T很快飽和。T飽和，i1則隨時間線性上升，由于Czcd的存在，ib隨時間下降，在時刻t1，有i1（t1）=βib（t1），T則從飽和區進入放大區，i1受ib的控制，i1減小，則Nf產生的電勢Uf導致ib，i1（ic）進一步減小，使T很快截止。在反激期間，Uf為負，通過Rzcd、Czcd給開關管基極提供反偏電流，當反激結束（輸出繞組電流為零）時，基極反偏電流亦為零，開關管又開始導通，周而復始，自激振蕩。

　　他激型單端反激開關電源：（固定頻率電流模式控制）（1）振蕩器：振蕩器產生振蕩頻率：f=1.8/RT.CT。（2）誤差放大器和電流取樣比較器：誤差放大器的同相輸入端由內部置于2.5V，反相輸入端2腳接采樣電壓，輸出端管腳1和管腳2之間接補償網絡，誤差放大器的輸出經兩個二極管電位（約1.4V）偏移后，再經電阻1/3分壓，加至電流比較器的反相輸入端，電流取樣至電流比較器的同相輸入端（管腳3）。在每一個振蕩周期開始產生驅動脈沖，當峰值電感電流達到誤差放大器輸出端建立的門限電平時，驅動脈沖便關閉，這樣逐周控制峰值電感電流，確保在任一振蕩周期內，僅有一個單脈沖出現在輸出端。當誤差放大器的輸出電壓低于1.4V時，UC3842的輸出端（6腳）無驅動脈沖。峰值電感電流：Ipk=Upin1-1.4/3R。最大峰值開關電流：Ipk（max）=1.0/Rs。尖峰沖：開關變壓器匝間電容和輸出整流二極管反向恢復時間造成。設RC濾波器，τ=寬度，1us。（3）輸出：單圖騰柱輸出級是專門設計用來直接驅動功率 MOSFET，能提供高達±1.0A的峰值電流，典型的上升、下降時間為50ns。

　　開關電源功率因數為1的高頻整流器：（DCM）峰值電流控制模式下的單相APFC：當電感電流值為iL值為0時，RS觸發器的S為0，觸發器輸出Q為低，U7為高，T導通，整流后的直流電壓使iL和iT同時上升并且相等，當iT反饋U4等于乘法器輸出電壓Um時，觸發器的R為0，Q為高，U7為低，開關管截止，iT=0，電感電流iL下降、直到iL為0，T再次導通，如此周而復始。 實際iL為0以后，有一個小的延時，開關管T才再次導通。電感電流iL的電流波形由幅值正比于輸人電壓瞬時波形的三角波組成，整流電路中通過電容濾除電感電流中的高頻成分，使輸入電流is為正弦波。峰值電流控制使得輸入電流is基本為正弦波，并且和輸入電壓同相，因此，功率因數可近似為1。系統穩壓原理如下：如果電網電壓降低或負載加大，引起輸出電壓降低;調節器輸出端U2會增大，導致Um幅值增大，使每個開關周期的占空比增大，輸出電壓回升，直到電壓恢復到設定值。連續電流模式功率因數校正器（CCM，電流控制模式）。