電力電子期末速成課簡介
本課程專為電力電子學科期末備考設計，聚焦核心考點與高頻考點，以 “快速掌握知識框架、高效突破重難點” 為目標，幫助學習者在短時間內(nèi)梳理電力電子技術的核心邏輯，夯實關鍵理論與電路分析能力，應對期末考試中的基礎題、計算題及綜合應用題。課程內(nèi)容緊扣學科核心體系，從基礎概念到具體電路，再到關鍵控制技術，層層遞進，兼顧知識完整性與備考針對性，避免冗余內(nèi)容，直擊考試重點。
課程目錄
電力電子技術概念
核心內(nèi)容：電力電子技術的定義、研究范疇（電能變換與控制）、在新能源、工業(yè)控制、電力系統(tǒng)等領域的應用；電力電子技術與相關學科（電氣工程、電子技術）的關聯(lián)，構建學科整體認知框架。
電力電子器件
2.1 電力電子器件概述
考點：器件分類（不可控、半控型、全控型）、基本特性（電壓 / 電流容量、開關速度、損耗）、安全工作區(qū)（SOA）的概念。
2.2 不可控器件 - 電力二極管
考點：二極管結構（PN 結）、工作原理（單向?qū)щ娦裕⒅饕獏?shù)（正向壓降、反向擊穿電壓、額定電流）、常見類型（整流二極管、快恢復二極管）及應用場景。
2.3 半控型器件 - 晶閘管（SCR）
考點：晶閘管結構（四層三端）、導通 / 關斷條件、陽極伏安特性、觸發(fā)電路基本要求、主要參數(shù)（額定通態(tài)電流、斷態(tài)重復峰值電壓）及在整流電路中的應用。
2.4 全控型器件 - GTO（門極可關斷晶閘管）
考點：GTO 導通 / 關斷原理（門極控制特性）、與普通晶閘管的區(qū)別、主要參數(shù)及適用場景（高壓大功率場合）。
2.5 全控型器件 - GTR（電力晶體管）
考點：GTR 結構（雙極型晶體管）、工作模式（放大、飽和、截止）、開關特性、二次擊穿現(xiàn)象及防護措施、應用局限（高頻性能較差）。
2.6 全控型器件 - MOSFET（電力場效應晶體管）
考點：MOSFET 結構（絕緣柵型）、工作原理（溝道導電）、開關速度優(yōu)勢、寄生參數(shù)影響及在高頻小功率電路中的應用。
2.7 全控型器件 - IGBT（絕緣柵雙極晶體管）
考點：IGBT 結構（MOSFET+GTR 結合）、工作原理（柵極控制導通，陽極電流關斷）、綜合性能優(yōu)勢（高頻、高壓、大功率）、主要參數(shù)及在逆變器、斬波電路中的核心應用（期末高頻考點）。
可控整流電路
3.1 單相可控整流電路
考點：單相半控橋、全控橋整流電路的拓撲結構；電阻負載、電感性負載下的工作波形（輸出電壓 / 電流、晶閘管導通角控制）；輸出電壓平均值計算；續(xù)流二極管的作用。
3.2 三相可控整流電路
考點：三相半波、三相全控橋整流電路的拓撲；電感性負載下的導通規(guī)律（60° 換相間隔）、輸出電壓波形與平均值計算；α 角（導通角）對輸出電壓的影響（期末計算題重點）。
3.3 變壓器漏感對整流電路的影響
考點：換相重疊角 γ 的產(chǎn)生原因；漏感對輸出電壓平均值的影響（電壓降落）；換相過程中晶閘管的電流變化規(guī)律。
3.4 整流電路的有源逆變工作狀態(tài)
考點：有源逆變的條件（直流側存在反電動勢、晶閘管導通角 α>90°）；逆變失敗的原因（換相重疊角過大、觸發(fā)脈沖丟失等）及防護；三相全控橋逆變電路的波形與應用（如電機能耗制動）。
逆變電路
4.1 換流方式
考點：換流的基本概念；四種換流方式（器件換流、電網(wǎng)換流、負載換流、強迫換流）的原理、適用器件及電路類型（如電壓型逆變電路常用器件換流）。
4.2 電壓型逆變電路
考點：電壓型逆變電路的拓撲（單相全橋、三相全橋）、工作原理（直流側電容穩(wěn)壓，輸出電壓為方波或 PWM 波）；負載性質(zhì)（電阻、電感、電機）對輸出電流波形的影響；續(xù)流二極管的作用。
4.3 電流型逆變電路
考點：電流型逆變電路的拓撲（直流側電感穩(wěn)流）、工作原理（輸出電流為方波）；與電壓型逆變電路的區(qū)別（直流側特性、負載適配性、保護方式）；應用場景（如中頻感應加熱）。
斬波電路
5.1 降壓斬波電路（Buck 電路）
考點：拓撲結構（開關管、續(xù)流二極管、電感、電容）；工作原理（開關管導通時電感儲能，關斷時續(xù)流二極管續(xù)流）；輸出電壓平均值計算（Uo=D・Ui，D 為占空比）；電感電流連續(xù) / 斷續(xù)模式的判斷（期末計算題重點）。
5.2 升壓斬波電路（Boost 電路）
考點：拓撲結構（開關管、電感、二極管、電容）；工作原理（電感儲能升壓，二極管防止電容放電）；輸出電壓平均值計算（Uo=Ui/(1-D)）；占空比 D 的取值范圍及電路應用（如光伏逆變器直流升壓）。
5.3 升降壓斬波電路和 Cuk 斬波電路
考點：升降壓斬波電路（Buck-Boost）的拓撲與輸出電壓計算（Uo=-D・Ui/(1-D)，負號表示極性反轉）；Cuk 斬波電路的拓撲特點（輸入輸出均有電感濾波，紋波小）及應用場景。
交流電力控制電路
6.1 交流調(diào)壓電路
考點：單相交流調(diào)壓電路（雙向晶閘管或反并聯(lián)晶閘管拓撲）；電阻負載、電感性負載下的工作原理（導通角控制輸出電壓有效值）；觸發(fā)脈沖方式（寬脈沖、雙脈沖）。
6.2 交流調(diào)功電路
考點：調(diào)功原理（通過控制周期內(nèi)導通的周波數(shù)調(diào)節(jié)功率）；與交流調(diào)壓電路的區(qū)別（控制對象為功率，而非瞬時電壓）；應用場景（電阻爐加熱控制）。
6.3 交交變頻電路
考點：交交變頻的基本原理（直接將工頻交流變?yōu)榈皖l交流，無中間直流環(huán)節(jié)）；單相、三相交交變頻電路的拓撲；輸出頻率限制及應用（如低速大功率電機驅(qū)動）。
PWM 控制技術
核心考點：PWM（脈沖寬度調(diào)制）的基本原理（通過改變脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出電壓 / 電流平均值）；常用 PWM 生成方法（正弦波脈寬調(diào)制 SPWM，重點掌握等腰三角波與正弦波比較的生成邏輯）；SPWM 波的諧波特性（低次諧波抑制，高次諧波易濾波）；PWM 控制在逆變電路、斬波電路中的應用（期末綜合題高頻考點，如基于 IGBT 的 SPWM 逆變器分析）。
