第1章绪论
1.
图1.1电力电子装置及其控制系统
2.电力电子装置的主要类型：整流器、直流斩波器、逆变器、交流调压器、静态开关。
3.电力电子装置的应用概况：
A.直流电源装置；通信电源，充电电源，电解、电镀直流电源，开关电源。
B.交流电源装置；交流稳压电源，通用逆变电源，不间断电源UPS。
C.特种电源装置：静电除尘用高压电源，超声波电源，感应加热电源，焊接电源。
4.半导体电力电子开关器件：
电力二极管：晶闸管：
图1.2半导体二极管图1.3晶闸管符号及接法图1.4GTO的符号
电力晶体三极管：电力场效应晶体管：
图1.5BJT的符号图1.7  P-MOSFET的符号和等效电容
绝缘门极双极型晶体管IGBT：
图1.8IGBT等效电路及其符号图1.9IGBT管擎住效应原理图
5.从不同角度对电力电子器件进行分类
A.按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
（1）半控型器件：晶闸管及其派生器件
（2）全控型器件：IGBT,MOSFET，GTO,GTR
（3）不可控器件：电力二极管
B.按照驱动信号的波形（电力二极管除外）
（1）脉冲触发型：晶闸管及其派生器件
（2）电平控制型：（全控型器件）IGBT,MOSFET，GTO,GTR
C.按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：
（1）单极型器件：电力MOSFET，功率SIT，肖特基二极管
（2）双极型器件：GTR,GTO，晶闸管，电力二极管等
（3）复合型器件：IGBT,MCT,IGCT等
D.按照驱动电路信号的性质，分为两类：
（1）电流驱动型：晶闸管，GTO，GTR等
（2）电压驱动型：电力MOSFET,IGBT等
6.MCT和IGCT：
在晶闸管结构中引进一对MOSFET管，通过这一对MOSFET管来控制晶闸管的开通和关断就组成了MCT。集成门极换流晶闸管IGCT又称为发射极关断晶闸管ETO，实际上IGCT就是把MCT 中的MOSFET管从半导体器件内部移到外部来，即在晶闸管壳的外部装设环状的门极，再配以外加集成MOSFET实现体外MCT的功能。
MCT等效电路模型及符号
7.半导体电力开关模块和电源集成电路：
（1）电力转换模块：把同类或不同类的一个或多个开关器件按一定的拓扑结构及转换功能连接并封装在一起的开关器件组合体。主要有二极管整流模块、晶闸管模块、达林顿三极管模块、MOSFET功率模块、IGBT模块、AC-DC-AC变频功率模块、大功率肖特基二极管模块、快速二极管模块。
（2）功率集成电路PIC：将电力电子开关器件与电力电子变换器控制系统中的某些环节（工作状态监测、故障保护、驱动信号处理、缓冲电路等）制作在一整体器件上。分为高压集成电路HVIC、智能功率集成电路SPIC、智能功率模块IPM。
（3）电源管理集成电路IC：一种可以各种方式来控制电源转换并管理各种器件的集成电路。大致可以分为辅助类和控制类，每一类又可分为隔离类和非隔离类。
8.散热途径主要有热传导、热辐射、热对流三种。对电力电子器件来说，主要采用热传导、热对流。
9.缓冲电路的基本工作原理：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。通常电力电子装置中的电力电子器件都工作于开关状态，器件的开通和关断都不是瞬时完成的。器件刚刚开通时，器件的等效阻抗大，如果器件电流很快上升，就会造成很大的开通损耗；同样器件接近完全关断时，器件的电流还比较大，如果器件承受的电压迅速上升，也会造成很大的关断损耗。其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。
常用的关断缓冲电路常用开通缓冲电路
复合缓冲电路：BJT开通时电感Ls抑制电流的上升率di/dt，关断时抑制电压上升率du/dt。
常用的RCD关断缓冲电路：开关管T是BJT，由于二极管D
S 的单向导电性，T关断时，C
S
立即
模块化电源起作用，C
S
两端的的电压不能突变使得集电极和发射极两端的电压上升率du/dt被限制，电
容越大du/dt越小，即du/dt=Im/C
S 。由于有C
S
，BJT 关断时其集电极被电容电压牵制，不
会出现集电极电压和电流同时达到最大值的情况。
常用开通缓冲电路：BJT开通时，集电极电压下降期间，电感Ls抑制电流的上升率di/dt，当GTR关断时Ls中能量0.5LsIm2通过二极管Ds续流，其能量消耗在Ds和电抗器的电阻上。
10.保护技术：过电流保护，电流信号的检测，输出过压保护，输入瞬态电压抑制，输入欠电压保护，过温保护，器件控制极保护，自锁式保护电路。
电流信号的检测：慢速型电流检测元件，快速型电流检测元件（霍尔元件，霍尔元件电流传感器模块）。
11.应用RS触发器设计一个自锁式保护电路。画出电路原理图。
第2章高频开关电源
1.线性稳压电源与高频开关电源的区别：线性稳压电源是应用大功率晶体管的线性放大特性设计的。而开关电源的AC/DC变换电器的电力电子器件工作在开关模式，功率损耗大大减少。
2.高频开关电源的发展状况：高频化，电源电路的模块化、集成化，绿化。
3.高频开关电源的基本组成;A.开关电源的输入环节；整流和滤波。
B.功率变换电路：
C.控制电路：
PWM电压模式控制
图2.3电压模式控制原理图
图2.4电压前馈模式控制原理图PWM峰值电流控制模式
图2.5电流控制模式原理图