写这篇文章主要想梳理一下电力电子考试的知识点,为后面几天的复习提供一个脉络和方向。
直直变换器(DC/DC)
在复习这个知识点前想提的问题:
1、在生活中有哪些地方用到了直直变换器?
2、既然有了BUCK-BOOST电路,那么BUCK、BOOST电路还有存在的价值吗?
隔离型直直变换器:
1、隔离用的是变压器,但直流电通入变压器也能进行变换吗,直流电通入变压器的原边,磁通会发生变化吗?
2、变压器的绕制过程是什么样的?
3、隔离型直直变换器主要用在哪些场合,为什么要隔离?不隔离不行吗?
功率因数校正电路(PFC)
在复习这个知识点想提的问题:
1、功率因数校正电路有什么作用,主要应用在什么地方?
答:(1)解决电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)问题。
(2)增加电能的利用率
(3)高次谐波最终都会形成变压器的发热和电力电容器的发热,烧毁变压器、发电机、造成电网瘫痪。抑制高次谐波,输出稳压调压
本电路分析:输入电压为VAC,电容VC为带有纹波的直流电压,但是iAC时而有电流流过,时而没有电流流过,这是因为当输入电压小于电容电压时,由于二极管的存在,没有电流流过;当输入电压将达到峰值时,二极管导通,电流快速上升,输入电压降下去后,电流又减为0。这时,在每个周期都会形成锯齿电流。对于周期信号,可根据傅里叶变换,分解成基波信号和谐波信号。而这些高次谐波对变压器、电力电容等器件伤害特别大,会使这些器件烧毁。(为什么高次谐波会使变压器烧毁?)因此需要避免这些高次谐波,于是PFC就派上用场了。
2、什么是功率因数?
答:功率因数就是有功功率与总耗电量的比值,衡量的是电能的利用率。无功虽然能反馈,但是电能在反馈的途中被导线等给消耗掉了。
3、为什么要校正功率因数?不校正功率因数有什么后果?
4、PFC电路时如何组成的,工作原理是什么?
答:PFC分为有源PFC和无源PFC。
脉冲整流器
在复习这个知识点前想提的问题:
1、整流器就是将交流整成直流,主要元件就是二极管,那么具体是如何实现的?
2、为什么叫脉冲整流器?
3、这个电路主要用在哪些地方,有什么作用?
无源逆变电路
在复习这个知识点前想提的问题:
1、逆变就是将直流转换成交流,主要就是控制开关,那么到底该如何控制这个开关呢?
2、为什么要叫无源逆变器,无源指的是什么?
3、既然有无源逆变器,那么定有有源逆变器,有源逆变器与无源逆变器有什么不同?
4、逆变器有什么作用,主要应用在哪些场合?
在作业中经常出现的一些术语:
变压器副边漏电感、磁化电感、磁链、磁链轨迹、DCM、CCM
连续导通模式(CCM)
不连续导通模式(DCM)
左图是CCM(连续导通模式),右图是CRM(临界导通模式)
CCM(连续导通模式)是指电感上的电流在下降的过程中不会下降到0;而CRM(临界导通模式)是指电感电流在下降的过程中刚好下降到0
关于开关器件的选择:MOSFET和IGBT
MOSTET:开关频率很高但流过的电流不高,频率高的话,电流的纹波可以很小,也就不需要太大的电感。另外,MOSFET关断特别快,IGBT关断会有拖尾效应。
IGBT:可以通过很大的电流,但开关频率不高(20k-40k),IGBT关断的时候,还会有电流流过,这些电流会在开关上损耗掉,造成开关损耗,于是开关频率不能做得太大。
参考: