第一章
电力电子技术的概念
根据电力电子器件的特性、采用一种有效的静态变换和控制方法，将一种电能形式转换为另 一种电能形式的技术。
电力电子功率变换的分类
AC/DC 变换整流器 DC/AC 变换逆变
有源逆变 DC/AC 变换时，交流输出与电网相连。
无源逆变 DC/AC 变换时，交流输出直接与负载相连 。
AC/AC 变换变频器 DC/DC 变换直流斩波
第二章
功率半导体器件分类
不可控型：功率二极管：导通和关断均由电路潮流决定。
半可控型：晶闸管:在器件在承受正向电压时，由控制信号控制器件的导通，而关断状态由电 路潮流决定。
全控型：可控开关：由控制信号控制器件的导通和关断。
绝缘栅双极晶体管（IGBT ） 门极可关断晶闸管（GTo ） 电力场效应晶体管（MOSFET ） 双极结型晶体管（BJT ） 绝缘栅门极换流晶闸管（IGCT ） 二极管的工作原理、特性和分类 当功率二极管承受正向电压时，它的正向导通压降很小，大约在 1V 左右
当功率二极管承受反向电压时，只有极小的漏电流可通过该器件。 正向平均电流IF （ AV ）
设正弦半波电流的峰值为Im ,则额定电流为：
1 JI I F(AV)
0 I m Si^ tdC t)
2
兀 0
额定电流有效值为：
Jl
2
I
2…(I
m Sin t
) d( t"亏
某电流波形的有效值与平均值之比为这个电流的波形系数
电流有效值Kf= =- 电流平均值 'I
FAV 2
额定电流IF （AV ）=IooA 的电流功率二极管，其额定电流有效值 正向压降UF 几种常用的功率二极管 肖特基二极管 快恢复二极管 工频二极管
晶闸管的工作原理、特性、分类和选型（电流有效值、波形系数、额定电压和额定电流） 晶闸管承受正向电压时，在门极注入正向脉冲电流可将它触发导通。
晶闸管一旦开始导通，门极就失去控制作用。不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导 通。
通过外电路使阳极电流反向，并且降到接近于零的某一数值，可使已导通的晶闸管关断。 晶闸管通过电源电压的正半波控制其导通。当晶闸管电流开始反向时，电源电压变负，晶闸 管所承受的电压也同时反向。理想晶闸管将会使其电流在 t=T∕2后立即变为0。
IF = K f
IF =Kf IF(AV) =157A 。
波形如图所示。
额定电压U R
选用晶闸管时，应使其额定电压为正常工作电压峰值UM的2~3倍，以作为安全裕量。
U R=(2~3)U M
根据所使用具体电流波形来计算出允许使用的电流平均值选用晶闸管时，设三相工频半波电流峰值为Im时的波形，通态平均电流为：
1兀
I T(AV) 0 I m Sin tdC t)
N兀0
正弦半波电流有效值为:
I=J舟讥I m Si nM d(O t)
晶闸管有效值与通态平均电流的比值为:
I ■:
1.57
IT
2P=U l I eoS I
AV
有效值与平均值的比为(波形系数)：
I K f I d 1?57 I T(AV)
实际电路中，由于晶闸管的热容量小，过载能力低，因此在实际选择时，一般取 1.5~2倍的安全系数，故在给定晶闸管的额定电流后，可计算出该晶闸管的任意波形时允许的电流平均值为：1?57l T(AV)
I d :
(1.5~ 2)K f
半导体功率器件开关能量损耗的计算
1
P S= — U d∣0f s(t c(o n) t e(off))
2
可控开关的理想特性描述
① 关断时，不论正、反向阻断电压有多高，都没有电流流过该器件。 ② 导通时，压降为零，此时可传导任意大的电流。
③ 该器件一旦被触发，立即从导通状态到关断状态，反之亦然。 ④ 该器件只需很小的电流就能触发。
BJT 、达林顿管、MoSFET 、GTo 和IGBT 的基本原理 IGBT
像MoSFET —样，IGBT 的输入阻抗高，只需很小的能量来开关器件＜ 如同BJT 一样，即使当它承受较高电压时，它的导通压降也很小。
与GTO 类似，IGBT 能够被设计承受一定的反向压降。
IGBT 的耐压可以做得较高，最大允许电压 UCEM 可达4500V 以上
第三章
似稳态过程的概念
电力电子技术的应用中非正弦的稳态运行过程。
网络换流整流器单相桥路：视在功率，有功功率，畸变功率和谐波
S =UI =UId
P=^u ∣d cos t Q l= — Ul d S i n 二
π
π
2?
I
d
π
S= JδU ∣s =
2U ∣d PQUI d
COS
π
此处的畸变功率与控制角a 无关
① 与单相整流桥路相同，但没有 3及3的倍数次谐波
n = 1，5，7，11，13，17，19……
② 直流电压中的谐波
m = 0，6，12，18……
直流电流的谐波次数：
m = k × p ， k = 0,1,2,3,
交流侧电流中的谐波次数
n = k × p ± 1， k=1,2,3,…
以上各式中，P 为每周期的脉冲次数。
稳态下的非正弦波形：THD ，PF, DPF,浪涌（峰值）系数的计算
网络电流：
n = 1,3,5,7,9,11, 输出电压：
m = 0,2,4,6,8, 1 - 82
U I
二
d
畸变功率与控制角a 无关，但在电压、电流中产生以下特征频率分量
网络换流整流器三相桥路：视在功率，有功功率，畸变功率和谐波 交
流侧总电流i s 和对应的基波电流有效值 i si 分别为：
Dj S 2 - P 2 - Q 2
s1
Q 1 二
32UI d Sin :
D =√2u ∣d ?"—為
S d
电流的总谐波含有量为
:
%THD i
浪涌系数：电流峰值和电流有效值的比值
s.peak
_ IS
非正弦量的功率因数（PF ） : PF=P∕S
U S l SI COS φ I sl
PF
1
cos φ V S I S I S
位移功率因数（DPF ）:
DPS=COS
I Sl
PF -DPF I S
傅立叶级数的展开方法，及其在谐波分析中的应用（基波和谐波的表达式、幅值、有效值的 计算）
方波： 4A -
1
1
f(t)
Sin( ?t)
Sin(3 t)
Sin(5 t) L
第四章
单相桥式二极管整流电路L S =0的波形和计算（输出电压、交流侧电流有效值、谐波表达式、 U dO=
J 2
Q U S = 0.9U
π
IS=Id
I S^^ 2∣d =0.9∣d
π
r l ~
O
I Si /h
h 为偶数 h 为奇数
谐波总畸变率为：THD=48.43% is1波形曲线与US 波形同相位：DPF=1.0 PF=DPF * =0.9
I S
右图所示单相二极管整流电路，LS 为零，直流侧为恒定电流，Id=10A 。试计算负载所吸收的
= 100 I ^S
=100 -LI E
I si I Sl
基波分量、谐波分量、功率因数）
I
Sh
平均功率。
若US 为正弦电压曲线，
US = 120V ,频率 50Hz ;
若US 为下图所示的矩形波。
⑴US 为正弦电压曲线，US = 120V,
二 Ud=0.9Us=108V
Pd=Udld=1080W
(2)根据整流电路的工作原理可知，直流输出电
压波形如图所示，所求平均电压和负载吸收的功率分别为:
200 120
0 60
=200 Jl33?33V
3 F d =U d I d =1333.3W
换流：电流从一个二极管转到另一个二极管的过程
单相桥式二极管整流电路 Ls>0的波形和计算(换相重叠角、输出电压)
f =SOHz
200V
:120π ! j l *
片
dθ,' 120p I IJ I
?0, 60 120° P -?oov Y
180
换流重叠角：换流时间所对应的电角度用符号
r 表示 单相半波:
CoS
L S I d 2U S
U d°=0?45U s U d=
JA LS
I d
2 π 2 π
国L
U d = 0?4 SU S
S
I d
2 π
2 L S .2U I d
S
Av
U d=U dO
0.9U S
π
2 L S I d
π
分析图中电路的换流基本过程，其中US 为正弦电压曲线， Id
= 10A 。
U S =120V ，频率50Hz, L S =O ，计算Ud 和平均功率
Pd;
US = 120V ,频率 50Hz ，Ls=5mH ,计算 g 、Ud 和 Pd;
LS
单相全波 cos = 1
?
O
(0
电力电子技术的简介、产品、技术及前沿动态摘要：本文简要地介绍了电力电子技术的内涵、产品；回顾了电力电子技术的发展历程以及主要应用；介绍了我国电力电子技术产业的发展现状以及电力电子技术将来的发展趋势。 关键词：电力电子、电力电子器件、电力电子设备和系统 如今，公认的是“电力技术是通向可持续发展的桥梁”，因为在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便，易于控制、效率最高。以下将对若干电力电子技术的产品，发展历史，以及前沿技术的现状和未来发展前景进行论述。 一、电力电子技术简介 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,促进了电力电子技术在许多新领域的应用。现在已经进入现代电力电子时代。 电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。它包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面，与以信息处理为主的信息电子技术不同，电力电子技术主要用于功率变换。 二、电力电子技术的应用及产品 电力电子设备和系统种类繁多、行业应用范围极广，主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。
电力电子技术应用领域十分广泛几乎涉及到国民经济各个工业部门和社会生活各个方面。下面具体说一下其的应用领域。 1、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。例如，很多交流电机都广泛采用电力电子交直流调速技术来提高调速性能。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。 2、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置；直流斩波器也广泛用于铁道车辆；车辆中的各种辅助电源、蓄电池的充电也应用了电力电子技术；此外，一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。 3、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。直流输电其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。此外，近年发展起来的柔性交流输电也是依靠电力电子装置才得以实现的。晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器都是重要的无功补偿装置。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。
电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。 解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t
如何解决电力系统的信息安全问题 引言 电力行业是关系到国计民生的基础性行业。目前，我国电力行业正朝着市场化运作逐渐过渡，围绕着“厂网分开、竞价上网”的指导思想，电力行业新的市场竞争机制正在逐步建立。在这种格局中，电力信息化的建设也将在新环境下面临新的变化。随着电子技术的发展，信息化使公司的管理更加高效，使产品的成本可有效控制。但是同时，信息化系统的安全问题日益成为管理者必须面对的重要问题。电子签名法的出台，为网络安全认证及信息安全传输提供了法律的保障，也为电力信息安全系统的建设带来了新的契机。 电力信息化是指计算机技术、信息技术及自动化技术等现代科学技术在电力工业应用全过程的统称。电力信息化建设主要分为三个方向：1）用于对外招标采购的电子商务平台；2）用于办公和管理的管理信息系统；3）用于电力生产和电网管理的软件系统。其中任何一个方向的信息化建设都离不开安全稳定的网络安全系统。 我国电力行业的信息化建设从二十世纪六十年代初开始到目前已经成为电力生产、建设、经营、管理、科研、设计等领域的重要组成部分，在电力安全生产、节能降耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的经济效益和社会效益。 二十世纪六十年代初至七十年代，我国电力工业的信息技术应用从电力生产过程自动化起步，主要是为了提高电力生产过程的自动化程度，改进电力生产和输变电监测水平，提高工程设计计算速度，缩短电力工程设计的周期。从八十年代起，我国电力信息化进入专项业务应用阶段。电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等的建设与应用深入开展，管理信息系统（MIS）的建设则刚刚起步。九十年代以后，我国电力信息化进入到加速发展时期，由操作层向管理层延伸，从单机、单项目向网络化、整体型和综合型应用发展。为了实现管理信息化，各级电力企业也建立了管理信息系统。 1.我国电力信息化建设现状 目前，我国电力系统信息化建设硬件环境已经基本构建完成，硬件设备数量和网络建设状况良好，电力系统的规划设计、基建、发电、输电、供电等各环节均有信息技术的应用。 电力信息化的具体应用主要包括电网调度自动化系统、厂站自动控制、电力市场技术支持系统、电力营销信息系统、电力负荷管理系统、企业ERP、管理信息系统（MIS）等。办公自动化系统、财务管理信息系统、客户服务支持系统、远程教育培训系统、供应链管理（SCM）系统等应用信息系统也在建设之中。 在电力信息化建设的推动下，我国电力行业的电网管理水平、企业管理水平、发电生产管理信息化水平、电力规划设计能力和电力营销管理信息化都得到了显著提高。 2.电力信息化发展中的信息安全问题 2.1电力系统信息安全概述 电力系统是一个复杂的网络系统，其安全可靠运行不仅可以保障电力系统的正常运营与供应，避免安全隐患所造成的重大损失，更是全社会稳定健康发展的基础。随着我国电力信息化建设的不断推进，对于电力安全建设中的信息安全问题国家有关部门给予了高度重视。2003年，国家电网公司将国家电力信息网络的安全运行纳入到电力安全生产管理的范畴，把信息网络的安全管理纳入电力安全生产体系，实行了信息网络安全运行报表制度和监督管理制度。2004年3月9日，国家电力监管委员会颁布实施的《电力安全生产监管办法》中，对于电力安全生产信息报送做了明确的规定，要求“各电网经营企业、供电企业、发电企业要按照电监会关于电力安全生产信息报送的规定报送电力安全生产信息；当发生重大、特大人身事故、电网事故、设备损坏事故、电厂垮坝事故和火灾事故时，要立即向电监会报告，时间不得超过24小时，同时抄报国家安全生产监督管理局和所在地政府有关部门；电力安全生产信息的报送应当及时、准确，不得隐瞒不报、谎报或者拖延不报”。
一、填空题(每空1分，共５０分) 1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L __大于__ I H。 2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是______智能功率集成电路_________。 3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM __小于__ U BO。 U _，设U2 4、电阻负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于_ Fm2 为相电压有效值。 5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差__________120°_______。 6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_______下降______。 7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_____________静态均压________________措施。 8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有___Y形和△形___二种方式。 9、抑制过电压的方法之一是用_____储能元件_______吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。 10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在___同一相_的上、下二个开关元件之间进行。 11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_________________输出电压基波________的幅值。 12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是___________(一个)较大的负电流__________。 13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_________减小存储时间________________。 14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用___快速恢复__型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。 15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为：_____________________维持电流 _______________________。 16、晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm和反向重复峰值电压U RRm中较_____小___的规化值。 17、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用____正弦电流有效值___标定。 18、晶闸管的导通条件是：晶闸管______阳极____和阴极间施加正向电压，并在___门极____和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。 19、温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而____减小__，正反向漏电流随温度升高而____增大___，维持电流I H会_____减小______，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而____减小____。 导通后流过晶闸管的电流由_____负载阻抗____决定，负载上电压由_____输入阳极电压UA _____决定。20、晶闸管的派生器件有： __快速晶闸管____ 、 ___双向晶闸管__ 、 ____逆导晶闸管___ 、 __光控晶闸管___等。 21、功率场效应管在应用中的注意事项有： （1）____________过电流保护________，（2）___________过电压保护________，
第2章电力电子器件课后复习题 第1部分：填空题 1. 电力电子器件是直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 2. 主电路是在电气设备或电力系统中，直接承担电能变换或控制任务的电路。 3. 电力电子器件一般工作在开关状态。 4. 电力电子器件组成的系统，一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成， 由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加保护电路。 5. 按照器件能够被控制的程度，电力电子器件可分为以下三类：不可控器件、半控型器件 和全控型器件。 6．按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下分为两类：电流驱动型和电压驱动型。 7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。 8. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。 9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为1K Hz以下的整流电路。其 反向恢复时间较长，一般在5μs以上。 10.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在5μs以下。 11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10～40ns之间。 12.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论是否触发，晶闸管都不会导 通；承受正向电压时，仅在门极正确触发情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通， 门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降至维持电流以下。 13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，一般取 为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。 14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。晶闸管刚从断态转入通态并移除 触发信号后，能维持导通所需的最小电流称为擎住电流。对同一晶闸管来说，通常I L约为I H的称为2~4 倍。 15.晶闸管的派生器件有：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。 16. 普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10微秒左右。 高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额不易做高。 17.双向晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。 18.逆导晶闸管是将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件。 19. 光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管。光触 发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影响。
（供学生平时课程学习、复习用，●为重点） 第一章绪论 1.电力电子技术：信息电子技术----信息处理，包括：模拟电子技术、数字电子技术 电力电子技术----电力的变换与控制 2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制，能进行电压电流的变换、频率的变换及相 数的变换。 第二章电力电子器件 1.电力电子器件分类：不可控器件：电力二极管 可控器件：全控器件----门极可关断晶闸管GTO电力晶体管GTR 场效应管电力PMOSFET绝缘栅双极晶体管IGBT及其他器件 ☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G 2.晶闸管 1）●导通：当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。 ●关断：外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零 ●导通条件：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流 ●维持导通条件：阳极电流大于维持电流 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才会开通。 当晶闸管导通，门极失去作用。 ●主要参数：额定电压、额定电流的计算，元件选择 第三章 ●整流电路 1.电路分类：单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式（全控、半控）、单相全波可控整流电路单相桥式（全控、半控）整流电路 三相----半波、●桥式（●全控、半控） 2.负载：电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势 3.电路结构不同、负载不同●输出波形不同●电压计算公式不同
单相电路 1.●变压器的作用：变压、隔离、抑制高次谐波（三相、原副边星/三角形接法） 2.●不同负载下，整流输出电压波形特点 1）电阻电压、电流波形相同 2）电感电压电流不相同、电流不连续，存在续流问题 3）反电势停止导电角 3.●二极管的续流作用 1）防止整流输出电压下降 2）防止失控 4.●保持电流连续●串续流电抗器，●计算公式 5.电压、电流波形绘制，电压、电流参数计算公式 三相电路 1.共阴极接法、共阳极接法 2.触发角ā的确定 3.宽脉冲、双窄脉冲 4.●电压、电流波形绘制●电压、电流参数计算公式 5.变压器漏抗对整流电流的影响●换相重叠角产生原因计算方法 6.整流电路的谐波和功率因数 ●逆变电路 1.●逆变条件●电路极性●逆变波形 2.●逆变失败原因器件触发电路交流电源换向裕量 3.●防止逆变失败的措施 4.●最小逆变角的确定 触发电路 1.●触发电路组成 2.工作原理 3.触发电路定相 第四章逆变电路
电力信息系统的信息安全技术 发表时间：2008-12-23T13:51:47.793Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：丁祥 [导读] 摘要：随着电力自动化水平的提高，电力系统越来越依赖电力数据信息网络来保障其安全、可靠、高效的运行。 摘要：随着电力自动化水平的提高，电力系统越来越依赖电力数据信息网络来保障其安全、可靠、高效的运行。本文研究了电力系统中网络应用的安全策略、安全技术体系，提出电力系统在线网络系统的信息安全保障技术方案。 关键词：电力信息系统信息安全技术 1 电力企业数据信息网络布局 1.1 电力系统信息网络基本构架由于电力企业生产的特殊性，电力通信的建设是伴随着电力企业建设同步进行的。由于现代大电网运行管理的信息交换量越来越大，各种应用和服务对信息质量提出了越来越高的要求，其中包括实时性、可靠性、安全性、数据完整性、通信容量和标准化等方面。为了解决这些问题，国电公司又建立了信息网络，作为电力系统的专用广域网。国家电力信息网(SPI net)即中国电力系统数据网络(CED net)采用分组交换技术和数字网络复接技术，形成了独立的数据通信网络，实现了电网调度自动化系统全国联网。它可以分为4级结构：国电公司到各区电力公司(西北、华北、华东、华中)是一级网络，从大区电力公司到省电力公司是二级网络，省电力公司到地区供电局是三级网络，地区供电局以下就属于四级网络。 1.2 省网级电力信息网络省网级电力信息网络处于我国国家电力信息网(SPI net)的第二和第三级，起着承上启下的作用。它既要完成区域电网和国家电网之间的信息沟通，同时也要承担区域电网内部之间各种生产信息和管理信息的管理和传输，保障电网的安全有效的运行。目前通道采用微波和光纤混合使用，速率从64K bps到2M bps，有的省份则达到155M bps高速传输。未来将大力发展光纤通信，从微波为主逐步过渡到以光纤为主，建成全国电力通信光纤传输一级网络：80%的网公司建成电力通信光纤传输二级网络，50%的省公司建成电力通信光纤传输三级网络。区域电力信息网络基本框架如图1所示。 IP网络的传输方案在实际应用中采用IP over SDH，IP over SDH将IP网技术介入到SDH传送平台川，可以与各种不同的技术标准相兼容，实现网络互联及多媒体业务互通，具有较高的传输效率，相对便宜的价格。IP over SDH是城市与城市，干线数据传输中最有效的技术。 1.3 地市级电力信息网络地市级电力信息网是指包括县、区在内的所有供电单位的计算机局域网及连接这些局域网的计算机广域网。地市级网络逻辑图如图2所示。 建设地市级电力信息网，可以有效的提高电力企业效率，实现办公自动化、决策智能化，在保障地方安全可靠供电的同时为省电网公司、国家电网公司提供可靠的基础信息，保障整个电网快速、健康、稳定的发展。中国电力信息网作为电力行业内的Intranet，其广域网体系结构主要采用TPC/IP，为了与中国电力信息网顺利连接，同时为了将来与Internet，地市级电力信息网须将TPC/IP作为主要协议体系。根据地市电力企业网络建设的具体情况，应采用主干网和局域子网两个层次，地调和地市电力企业机关直接接人主干网中，而下属分支单位和县级电力企业可自组局域网并作为局域子网接人到主干网中。 2 电力系统信息安全关键技术的分析 电力信息安全是电网安全运行和可靠供电的保障，但是现实是电力系统信息没有建立安全体系，有的只是购买了防病毒软件和防火墙。网络中有许多的安全隐患。 2.1 现状及局限性①缺乏统一的信息安全管理规范：电力系统急需一套统一、完善的能够用于指导整个电力系统信息网络系统安全运行的管理规范；②电力职工的网络安全意识有待提高：随着信息技术高速发展，信息安全策略和技术取得了非常大的进步，但是我们目前的认识与实际差距较大，对新出现的信息安全问题认识不足；③需要建立一套适合电力企业其自身特点的信息安全体系：电力信息网络应用可分为4类：管理信息类、生产控制类、话音视频类、经营类。生产控制类应用与其他应用的物理隔离，以确保实时的生产控制类应用的安全。同时外网与内网间也应该物理隔离。 2.2 密码保护措施当网络交易的动作开始后，接下来要担心的就是如何防止网络交易的资料被篡改、窃取、迟滞、冒名传送、否认己传送或是非法侵人等威胁，所以网际网络上的信息安全是非常重要的。在金融界、企业界大家在信息安全技术内广泛运用了DES以及RSA等加密技术作为信息安全的保障。 2.3 电力系统信息安全关键技术的分析电力信息安全是电网安全运行和可靠供电的保障，是一项涉及电网调度自动化、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、继电保护及安全装置、电力营销、电力市场等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程，但是现实是电力系统信息没有建立安全体系，有的只是购买了防病毒软件和防火墙。有的网络连防火墙也没有，没有对网络安全做统一长远的规划。 3 电力系统信息安全关键技术的应用展望 对电力企业信息网络这样一个年轻的又特殊的网络来说，在网络安全问题上有其特殊性，同时它所面临的安全威胁是比较严重的。我们可以采取有效的应对手段，包括先进的企业版防火墙、先进的密码编码方式和算法等都可以有效防御，只要应对得当，足以有效保护电力系统信息网络安全，保障电力生产经营活动的安全。未来将采用更加先进的网络安全体系架构、密码算法、防火墙、IDS和病毒防治软件等来保卫电力系统的信息安全，但是堡垒往往是从内部攻破的。因此需要一套良好的安全制度和安全思想，才是确保系统安全的根本。 3.1 改进网络安全技术①科学安全的设置和保管密码。密码安全可以说是网络安全中最为重要的。一旦密码被泄漏，非法用户可以很轻易的进人你的系统。由于穷举软件的流行，Root的密码要求最少要10位，一般用户的密码要求最少要8位，并且应该有英文字母大小写以及数字和其他符号进行不规则的设置。同时不要选取如生日、名字等熟悉的信息作为密码；②加强人员的安全意识和管理。思想意识松懈造成的系统隐患要远大于系统自身的漏洞。将不知是否有病毒的软盘随意的插人计算机中、不当的设置密码、将密码写下来或存人计算机的文件中、长期不改密码、随意的从网上下载不明文件或内部合法用户本身的非法活动等都给企业信息网络带来最大的威胁；③实时的监控网络端口和节点的信息流向，定期对企业信息网络进行安全检查、日志审计和病毒扫描，对相关重要数据进行备份以及在全网络范围内建立一套科学的安全管理体系同样对企业信息网络的安全运行有着很重要的意义。 3.2 完善电力系统建设①电力监控系统可通过专用局域网实现与本地其他电力监控系统的互联，或通过电力调度数据网络实现上下级异地电力监控系统的互联。各电力监控系统与办公自动化系统或其他信息系统之间以网络方式互联时，必须采用经国家有关部门认证的专用、可靠的安全隔离设施；②建立和完善电力调度数据网络，应在专用通道上利用专用网络设备组网，采用专线、同步数字序列、准同步数字
四种电力变换:①交流变直流（AC—DC）、②直流变交流（DC—AC）、③直流变直流（DC—DC）、④交流变交流（AC—AC）。晶闸管的导通条件：晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。 晶闸管关断条件是：（1）晶闸管承受反向电压时，无论门极是否触发电流，晶闸管都不会导通；(2)当晶闸管承受正向电压时，反在门极有触发电流，晶闸管都不会导通；(3)晶闸管一旦导通，门极就是去控制作用；(4)若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值一下。 晶闸管额定电流是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2）触发脉冲应有足够的幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。 单相桥式全控整流电路结构组成： A．纯电阻负载：α的移相范围0~180o，U d和I d的计算公式， 要求能画出在α角下的U d，I d及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B．阻感负载：R+大电感L下，α的移相范围0~90o，U d和I d计算公式 要求能画出在α角下的U d,I d，U vt1及I2的波形(参图3-6); 三相半波可控整流电路：α=0 o的位置是三相电源自然换相点 A）纯电阻负载α的移相范围0~150 o B）阻感负载（R＋极大电感L）①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt的波形（Id电流波形可认为近似恒定） 3、A）能画出三相全控电阻负载整流电路，并括出电源相序及VT器件的编号。 B）纯电阻负载α的移相范围0~120 o C）阻感负载R＋L（极大）的移相范围0~90 o D) U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t（AV）及额定电压U tn的确定 三相桥式全控整流电路的工作特点： 1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相得晶闸管。 2）对触发脉冲的要求：六个晶闸管的脉冲按V T1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序，相位一次差60 o；共阴极组V T1,V T3,V T5的脉冲依次差120 o，共阴极组V T4,V T6,V T2也依次差120 o；同一相得上下两个桥臂，即V T1与V T4，V T3与V T6，V T5与V T2，脉冲相差180o 3）整流输出电压U d一周期脉动六次，每次脉动的波形都一样，故该电路为六脉波整流电路。 4）在整流电路合闸启动过程种或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。为此可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于60o（一般取80~100o），称为宽脉冲触发；另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给前一个晶闸管补发脉冲，即用两个窄脉冲代替宽脉冲，连个窄脉冲的前沿相差60o，脉宽一般为20~30 o,称为双脉冲触发。 5）α=0 o时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα 有源逆变：当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源是，称为有源逆变。 逆变条件：1）要有直流电动势，其极性和晶闸管的到导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。 2）要求晶闸管的控制角α大于π/2，使U d为负值。 有源逆变失败：逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败。 有源逆变失败原因： 1）触发电路工作不可靠，不能适时，准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失，脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相，使交流电源电压和直流电动势顺向串联，形成短路。 2）晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力，或在应该导通时，器件不能导通，造成逆变失败。 3）在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电动势Em的存在，晶闸管仍可导通，此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压，因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。 4）换相的裕量角不足，引起换相失败，应考虑变压器漏抗引起重叠角，对逆变电路换相的影响。
2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。 2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？ 2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。 2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。 3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？ 3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？ 3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。 4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。 4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？ 5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？ 5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。 5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。 6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？ 6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？ 6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？ 6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？ 6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？ 6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？
1.解释GTO、GTR、电力MOSFET、BJT、IGBT，以及这些元件的应用范围、基本特性。 2.解释什么是整流、什么是逆变。 3.解释PN结的特性，以及正向偏置、反向偏置时会有什么样的电流通过。 4.肖特基二极管的结构，和普通二极管有什么不同 5.画出单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路、单相整流电路、单相桥式半控整流电路电路图。 6.如何选配二极管（选用二极管时考虑的电压电流裕量） 7.单相半波可控整流的输出电压计算（P44） 8.可控整流和不可控整流电路的区别在哪 9.当负载串联电感线圈时输出电压有什么变化（P45） 10.单相桥式全控整流电路中，元件承受的最大正向电压和反向电压。 11.保证电流连续所需电感量计算。 12.单相全波可控整流电路中元件承受的最大正向、反向电压（思考题，书上没答案，自己试着算） 13.什么是自然换相点，为什么会有自然换相点。 14.会画三相桥式全控整流电路电路图，波形图（P56、57、P58、P59、P60，对比着记忆），以及这些管子的导通顺序。
15.三相桥式全控整流输出电压、电流计算。 16.为什么会有换相重叠角换相压降和换相重叠角计算。 17.什么是无源逆变什么是有源逆变 18.逆变产生的条件。 19.逆变失败原因、最小逆变角如何确定公式。 做题：P95：1 3 5 13 16 17，重点会做 27 28，非常重要。 20.四种换流方式，实现的原理。 21.电压型、电流型逆变电路有什么区别这两个图要会画。 22.单相全桥逆变电路的电压计算。P102 23.会画buck、boost电路，以及这两种电路的输出电压计算。 24.这两种电路的电压、电流连续性有什么特点 做题，P138 2 3题，非常重要。 25.什么是PWM,SPWM。 26.什么是同步调制什么是异步调制什么是载波比，如何计算 27.载波频率过大过小有什么影响 28.会画同步调制单相PWM波形。 29.软开关技术实现原理。
电力电子技术复习题库 第二章： 1.使晶闸管导通的条件是什么？ ①加正向阳极电压；②加上足够大的正向门极电压。 备注：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流。 2.由于通过其门极能控制其开通，但是不能控制其关断，晶闸管才被称为（半控型）器件。 3.在电力电子系统中，电力MOSFET通常工作在（A）状态。 A. 开关 B. 放大 C. 截止 D. 饱和 4.肖特基二极管（SBD）是（A）型器件。 A. 单极 B. 双极 C. 混合 5.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可以分为： ①不可控器件；②半控型器件；③全控型器件 6.下列电力电子器件中，（C）不属于双极型电力电子器件。 A. SCR B. 基于PN结的电力二极管 C. 电力MOSFET D. GTR 7.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件（电力二极管除外）分为（电流驱动型）和（电压驱动型）两类。 8.同处理信息的电子器件类似，电力电子器件还可以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（单极性器件）、（双极型器件）和（复合型器件）。 9.（通态）损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时，（开关）损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。（填“通态”、“断态”或“开关”） 10.电力电子器件在实际应用中，一般是由（控制电路）、（驱动电路）和以电力电子器件为核心的（主电路）组成一个系统。 11.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，肖特基二极管（SBD）属于（不可控）型器件。 12.型号为“KS100-8”的晶闸管是（双向晶闸管）晶闸管，其中“100”表示（额定有效电流为100A），“8”表示（额定电压为800V）。 13.型号为“KK200-9”的晶闸管是（快速晶闸管）晶闸管，其中“200”表示（额定有效电流为200A），“9”表示（额定电压为900V）。 14.单极型器件和复合型器件都是（电压驱动）型器件，而双极型器件均为（电流驱动）型器件。（填“电压驱动”或“电流驱动”）
0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。
电力电子技术习题集 习题一 1.试说明什么是电导调制效应及其作用。 2.晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？ 晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现？ 3.有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？ 4.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为 I m，试计算各波形的电流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，额 定电流100A的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d各位多少？ (f) 图1-30 习题1-4附图 5.在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管 充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽？图中，E=50V；L=0.5H；R=0.5?; I L=50mA（擎住电流）。
图1-31习题1-5附图图1-32习题1-9附图 6.为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO却可 以？ 7.GTO与GTR同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号 有哪些异同？ 8.试比较GTR、GTO、MOSFET、IGBT之间的差异和各自的优缺点及主 要应用领域。 9.请将VDMOS（或IGBT）管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电 流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。 10.全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么？试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。 11.限制功率MOSFET应用的主要原因是什么？实际使用时如何提 高MOSFET的功率容量？ 习题二
1．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5?，电感为0.2H，电源电压的有效值为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额（考虑电压2-3倍裕度）。 2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V 连续可调，输出电压平均值为30 V时，负载电流平均值达到20A。 系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角αmin＝30°，（设降压变压器为理想变压器）。试求： （1）变压器二次侧电流有效值I2； （2）考虑安全裕量，选择晶闸管电压、电流定额； （3）作出α＝60°时，u d、i d和变压器二次侧i2的波形。 3．试作出图2-8所示的单相桥式半控整流电路带大电感负载，在α＝30°时的u d、i d、i VT1、i VD4的波形。并计算此时输出电压和电流的平均值。 4．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2 ?，L值极大，反电动势E＝60V，当α＝30°时，试求： （1）作出u d、i d和i2的波形； （2）求整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2。 5. 某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管的电路， 负载电阻R=4Ω，电源电压U2=220V，α=π/3，求：
电力电子技术的电路、波形 及公式 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
2 ?+=+= = π α α απωωπ 2 cos 145.0)cos 1(22)(sin 2212 22U U t td U U d d d d R U I = 2 RM U 2U =) 90(U 2U 2 FM ≥α=I I =T )2~5.1(57 .1T T(AV)I I = ?+=+= = π α α απωωπ 2 cos 145.0)cos 1(22)(sin 2212 22U U t td U U d d dVT I I π α π2-= d d VT I t d I I π α πωπ π α2)(212 -= = ?d dVD I I R π απ2+=若近似认为i d 为一条水平线，恒为I d ，则有 VT 的a 移相范围为180? SCR 平均值： SCR 有效值： VD R 平均值： a) VT i d b) c) d) e) f) g) L T R u 1 u 2 u VT u d VD R i VD R u VT i VT I d ωt ωt ωt ωt O O O O π-α π+α i VD R u 2 u d i d I d ωt 1 ωt ωt O O d d d R U I = T i 2a V T 1 V T 3 i d R πu 1 u 2 a) b V T 2 V T 4 u d ωt ωt ωt 0i 2u d i d b) c) d) u d (i d ) α α u VT 1,4 最大正反向电压：U FM = U 2/2，U RM = 。 双脉波整流：每周输出电压脉动2次。 不存在变压器直流磁化问题，变压器副边电流正负半周对称， 平均值为0。 2 2 2U ?+=+= = π α α απωωπ2 cos 19.02cos 122)(d sin 21 2 22d U U t t U U 角的移相范围为180? R U I d d = 2 cos 145 .02 12d dVT α +== R U I I παπαπωωππα-+==?2sin 212)(d )sin 2(2122 2VT R U t t R U I π α παπωωπ π α -+== =?2sin 21)()sin 2( 1 2222R U t d t R U I I I I 2 1 VT = T a b R a) u 1 u 2 i 2V T 1 V T 3 V T 2 V T 4 u d i d u 2O ωt O ωt O ωt u d i d i 2 O ωt O ωt u VT 1,4 O ωt O ωt I d I d I d I d I d i VT 2,3 i VT 1,4 ?+===απαα απ ωωπcos 9.0cos 22)(d sin 21222d U U t t U U d dT 21 I I = d d T 707.021I I I ==晶闸管移相范 围为90? 晶闸管承受的最大正反向电压均为 晶闸管导通角θ与α 无关，均为180?，电流平均值和有效值 分别为： 输出电压平均值： d d I t d I I ==?+α πα ωπ2 21 R U R U I E -== d d d 带反电动势负载时2 2U VT 的a 移相范围为180