電力電子基礎知識

1. 說明igbt、gto和電力mosfet各自優缺點？

igbt 優點：開關速度高，開關損耗小，具有耐脈衝電流衝擊的能力，通態壓降較低，輸出阻抗高，為電壓驅動，驅動功率小

缺點：開關速度低於電力mosfet，電壓、電流容量不及gto

gto 優點：電壓、電流容量大，適用於大功率場合，具有電導調製效應，其通流能力很強

缺點：開關速度低，所需驅動功率大，驅動電路複雜

mosfet 優點：開關速度快，輸入阻抗高，熱穩定性好，所需驅動功率小且驅動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題

缺點：電流容量小，耐壓低，一般只適用於功率不超過10kw的電力電子裝置

2. 閘流體導通的條件是什麼？維持閘流體導通的條件是什麼？怎樣才能使閘流體由導通變為關斷？

導通條件：當閘流體承受正向電壓，且在門極有觸發電流

維持導通條件：使閘流體電流大於維持電流ih

關斷：鼻血去掉陽極所加的正向電壓，或給陽極施加反壓，使流過閘流體的電流降到維持電流ih以下，便可關斷

3.什麼是電壓型逆變電路？什麼是電流型逆變電路？二者各有什麼特點？

逆變電路根據直流側電源性質的不同可分為兩種：直流側是電壓源的稱為電壓型逆變電路；直流側是電流源的稱為電流型逆變電路

電壓型特點：（1）直流側電壓基本無脈動，直流迴路呈現低阻抗（2）由於直流電壓源的鉗位作用，交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同（3）當交流側為阻感負載時需提供無功功率，直流側電路起緩衝無功能量的作用

電流型特點：（1）直流側電流基本無脈動，直流迴路呈現高阻抗（2）由於開關器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側輸出電流為矩形波，與負載阻抗角無關，而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同（3）當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電感起緩衝無功能量作用。

3.什麼是非同步調製？什麼是同步調製？兩者各有何特點？分段同步調製有什麼優點？

（1）非同步調製：載波訊號和調製訊號不保持同步的調製方式

特點：保持載波頻率fc固定不變，當訊號波頻率fr變化，載波比n變化

當fr較低，載波比n變大，一週期內脈衝數較多，pwm波形接近正弦波

當fr增高，n減小，一週期內脈衝數較少，使輸出pwm波和正弦波差異大

（2）同步調製：載波比n等於常熟，並在變頻時使載波和訊號波保持同步的方式

特點：訊號波頻率fr變化，載波比n不變，訊號波乙個週期內輸出的脈衝數是固定的，脈衝相位也是固定的

當逆變電路輸出頻率很低時，同步調製時的載波頻率fc也很低，使由調製帶來的諧波不易濾除；當逆變電路輸出頻率很高時，同步調製的載波頻率fc會很高，是開關器件難以承受

（3）分段同步調製：是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個頻段的載波比一定，不同頻段採用不同的載波比，其優點主要是在高頻段採用較低的載波比，是載波頻率不致過高，可限制在功率器件入允許的的範圍內，而在低頻段採用較高的載波比，以使載波頻率不致過低而對負載產生不利影響

4.簡述交流電力電子開關與交流調功電路，並說明兩者區別

交流電力電子開關：把閘流體反併聯後，傳入交流電路中，電梯電路中得機械開關，起接通和斷開電力的作用

交流調功電路：將負載與電流電源接通幾個整周波，在斷開幾個整周波，通過改變接通周波數與斷開周波數的比值來調節負載所消耗的平均功率

兩者區別：交流調功電路以控制電路的平均輸出功率為目的，控制手段是改變公職週期內電路導通周波數和斷開周波數的比；電力電子開關沒有明確的控制週期只是根據需要控制電路的接通與斷開，電子開關的控制頻度比調功電路低得多

5.交流調壓電路的結構特點：電路體積小、成本低、易於設計製造；

6.無源逆變和有源逆變電路有何不同？

有源逆變的交流側接電網，即交流側皆有電源；無源逆變電路的交流側直接和負載鏈結

7.換流方式有哪幾種？各有什麼特點？

器件換流：利用全控器件的自關斷能力進行換流，全控型器件採用此換流的器件上即可

電網換流：由電網提供換流電壓，只要把負的電網電壓載入欲鏈結的器件上即可

負載換流：由負載提供換流電壓，當負載為電容性負載即負載電流超前於負載電壓時，可實現負載換流

強迫換流：設定附加換流電路，給欲關斷的閘流體強迫施加反向電壓，通常是利用附加電容上的能量實現，也稱電容換流

閘流體電路不能採用器件換流，根據電路形式的不同採用電網換流，負載換流和強迫換流3種方式

8.電力電子技術包括：資訊、電子技術和電力電子技術

9.什麼是電力電子技術？

電力電子技術是應用於電力領域的電子技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。