电力电子技术第二章整流器.pptx

电力电子技术是涉及电能转换和控制的核心领域，其中整流器是重要的组成部分。本讲主要探讨了电力电子器件的概念、特征以及整流器的基本知识。 电力电子器件是电力系统和电气设备中用于电能变换和控制的电子元件。它们主要分为两大类：电真空器件和半导体器件。尽管电真空器件在过去曾被广泛应用，但随着半导体技术的发展，特别是硅材料的使用，电力半导体器件已经成为了主流，包括功率二极管和各种晶体管等。 电力电子器件的特征显著区别于处理信息的电子器件。它们具有处理大功率的能力，从毫瓦到兆瓦不等，并且通常工作在开关状态。在导通时，器件的阻抗极低，近乎短路，电流由外部电路决定；而在阻断时，阻抗高，近似断路，电流几乎为零。开关特性是电力电子器件的关键性能指标，常以理想开关模型进行分析。此外，这些器件需要通过驱动电路由信息电子电路进行控制，同时，为了散热，它们通常配备有散热器以防止过热损坏。 器件在开通和关断时会产生损耗，包括通态损耗、断态损耗和开关损耗。通态损耗主要由通态压降引起，而开关损耗则与器件的开关频率有关。对于半控型器件，如晶闸管，其导通可以受控，但关断则取决于主电路条件。 在实际应用中，电力电子系统通常由控制电路、驱动电路和主电路组成。控制电路生成控制信号，驱动电路接收并放大信号，控制主电路中电力电子器件的开通和关断。这种结构使得系统可以根据需求进行电能的转换和控制。 电力电子器件的分类主要依据其控制程度，包括半控型、全控型和无控型。例如，晶闸管是半控型器件，其导通可控但关断不由控制信号决定。全控型器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）则能够完全控制导通和关断。 整流器，无论是单相还是三相，是电力电子系统中常见的装置，主要用于将交流电转换为直流电。单相整流器通常包括两个或四个二极管，而三相整流器则使用六个或更多二极管，根据连接方式不同，可以实现不同的电压和电流输出。在实际应用中，整流器广泛应用于电源供应、电机控制、电能质量调节等多个领域。 电力电子技术是现代工业和电力系统的基础，其核心是能够处理大功率、具有开关特性的半导体器件。整流器作为电力电子技术的一部分，对于电能的转换起着至关重要的作用。通过理解这些基本概念和技术，可以更好地设计和优化电力系统。