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新能源汽车电工电子与电力电子基础课件(下)
技能目标
能在板下和板上在线测量电力二极管判断好坏。 能在板下和板上在线测量电力晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量电力场效应晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量双极型晶体管判断好坏。 能在板下和板上在线测量智能功率模块判断好坏。
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第一节 电力电子技术
一、 什么是电力电子技术
电力电子技术 (Power Electronics Techno logy) 是电工技术的分支之一, 本来并不是汽车专业学习的内容, 但近年来纯电动汽车、 油电混合动力汽车、 燃料电池汽车中的车用变 频器采用了电力电子技术, 所以有必要讲解一下这部分内容。
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
三、 组合逻辑门
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第二节 基本逻辑门电路
2.或非门
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第二节 基本逻辑门电路
四、 集成与非门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
五、 三态门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第五节 发电机分立稳压和集成稳压
一、 发电机电压调节器分立稳压
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第五节 发电机分立稳压和集成稳压
二、 汽车发电机电压调节器集成稳压
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谢谢
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第十一章 脉冲数字电路
知识目标
能说出与门电路工作原理。 能说出非门电路工作原理。 能说出或门电路工作原理。 能说出什么是组合逻辑门电路。 能说出译码器的作用。 能说几个车上的门电路应用。
第九章 交流放大电路
知识目标
能说出晶体管放大和场效应晶体管放大的区别。 能说出晶体管放大电路的工作原理。 能说出场效应晶体管放大电路的工作原理。
技能目标
能用电子元器件制作一个简单收音机, 并研究其放大电路。 能用电子元器件制作一个开晶体管起开关作用的电路, 并研究其开关
电路。
2
第一节 概 述
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第一节 电力电子技术
七、 本课程的任务与要求
电力电子变流技术是汽车专业的专业基础课, 主要研究有关各类变 流装置中发生的电磁过程、 基本原理、 控制方法。 为简化内容, 关于设计计算及其技术经济指标等不在本书中讲解。 电力电子变流技术课程的基本要求如下: 1) 熟悉和掌握普通电力晶体管、 电力场效应晶体管和绝缘栅双 极型晶体管 (IGBT) 电力电子器件的工作机理。 2) 熟练掌握 DC /DC 转换器和三相交流逆变电路的基本原理。
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第一节 电力电子技术
五、 变流技术功能
1. 整流器功能 2.变频器功能 3. 斩波器功能
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第一节 电力电子技术
六、 控制技术
以往电力电子变流装置采用 PID 模拟控制, 其主要缺点是温漂大, 调整不方便。 现在已引入 16 位和 32 位计算机或专用的数字集成 电路, 使得控制性和精度大大提高。
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第二节 基本逻辑门电路
二、 基本逻辑门 1. 与门
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第二节 基本逻辑门电路
二、 基本逻辑门 1. 与门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
2. 或门
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
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第二节 基本逻辑门电路
3. 非门
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第二节 基本逻辑门电路
生产与科研中, 经常需要将微弱的电信号放大, 以便有效地进行观察、 测量、 控制或调节。 例如, 在电动单元组合仪表中, 先要把反映温度、 压力、 流量 等被调节量的微弱电信号经过晶体管放大器放大, 然后送到显示单元做出指示 或记录, 同时又送到调节单元, 实现自动调节。 又如在收音机和电视机中, 也需要把天线收到的微弱信号放大, 才足以推动扬声器和显像管工作。 放大器一般都由电压放大和功率放大两部分组成。 电压放大器的任务是将微弱 的电信号放大, 再去推动功率放大器, 电压放大器通常工作在小信号情况下; 功率放大器的任务是输出足够的电功率去推动执行元件, 它通常工作在较大信 号的情况下。 工业电子技术中最常用的交流放大器是低频放大器, 其频率在低频 (20 ~ 200kHz) 范围内。 本章主要介绍晶体管的结构与特性, 以及低频放大器 的基本工作原理、 基本分析方法及常用典型电路。
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第三节 译码器与数码显示
一、 二进制译码器
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
二、 显示译码器
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
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第三节 译码器与数码显示
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谢谢
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第十二章 汽车电力电子变换
知识目标
说出电力二极管的控制条件。 说出电力晶体管开关的控制条件。 说出电力场效应晶体管开关的控制条件。 说出双极型晶体管开关的控制条件。 说出智能功率模块的控制条件。
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第一节 电力电子技术
二、 电力电子器件及其发展概况
1948 年, 普通晶体管的发明引起了电子工业革命。 半导体器件首 先应用于小功率领域,如通信、 信息处理的计算机。 1958 年, 从 美国通用电气公司研制成功第一个工业用的普通晶闸管开始, 大大扩 展了半导体器件功率控制的范围。 电能的变换和控制从旋转的变流机 组、 静止的离子变流器进入以电力半导体器件组成的变流器时代, 这 标志着电力电子技术的诞生, 晶闸管为电力电子学科的建立立下汗马 功劳。 由于晶闸管不能自关断, 属半控型, 可算作第一代电力电子器 件。 至今晶闸管及其派生器件仍广泛应用于各种变流器中, 并且还在 发展中。 由于包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、 重量轻、 功耗小、 效率高和响应快等特点, 用它构成的变流装置具有可靠性高、 寿命长、 容易维护等优点, 特别是它可节约能源, 所以得到飞速的发 展。 可以认为电力电子学就是应用在电力技术领域中的电子学, 它是 电气工程三大主要领域———电力、 电子和控制之间的边缘学科。
三、 三种工作状态
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第四节 主 要 参 数
一、 极间反向电流
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第四节 主 要 参 数
二、 极限参数
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第四节 主 要 参 数
三、 温度的影响
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第五节 基本放八节 场效应晶体管
一、 场效应晶体管
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第八节 场效应晶体管
二、 场效应晶体管放大电路
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第八节 场效应晶体管
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第一节 电力电子技术
目前, 各类电力电子器件所达到的水平如下: 电力晶体管: 单管 1kV、 200A; 模块 1. 2kV、 800 A; 1. 8kV、 100A。 场效应晶体管: 1kV、 38A。 绝缘栅双极型晶体管: 1. 2kV、 400A; 1. 8kV、 10 0A。
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第一节 电力电子技术
技能目标
能用电子元器件制作一个稳压电路。 能用集成稳压电路制作一个稳压电路。 能对汽车的控制单元 5V 稳压能力进行检查。 能对汽车发电机稳压能力进行检查。
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第一节 概 述
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第二节 硅稳压二极管及简单稳压电路
一、 硅稳压二极管
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第二节 硅稳压二极管及简单稳压电路
二、 简单稳压电路
二、 电压型霍尔位置识别
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第十节 放大电路在汽车上的应用
三、 开关管在汽车执行器上的应用 1. 对继电器线圈的控制
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第十节 放大电路在汽车上的应用
2. 对电磁阀类线圈的控制
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谢谢
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第十章 汽车稳压调压电路
知识目标
能说出稳压电路的元器件组成和元器件起的作用。 能说出电子元器件稳压电路的稳压过程。 能说出汽车发电机电压调节器的稳压过程。
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第一节 电力电子技术
应用电力电子器件和以车用 ECU 为代表的控制技术, 对电能 (特别是大的电功率) 进行处理和变换, 是汽车电力电子技术的主 要内容。 汽车电力电子技术包括下面三大部分: 1) 电力电子元器件: 汽车上涉及电力二极管、 固态继电器、 电 力晶体管、 电力场效应晶体管和集成栅极的双极型晶体管。 2) 车用电力电子换流技术: 将直流电通过变频技术换流成三相正 弦交流电, 实现电机周期性的转矩波动最小。 3) 直接转矩控制: 如何将汽车上的混合动力控制 ECU 或纯电 动汽车的整车控制 ECU发到变频器的转矩值变成控制开关管导通 时刻和导通时间的控制。
四、 功率集成电路
在模块化和复合化思路的基础上, 很自然的发展便是功率集成电路 ( Power IntegratedCircuit, PIC)。 PIC 是电力电子技术与微控制结合的产物, 它是指功率在 1W 以 上, 功能上具有逻辑、 控制、 保护、 传感、 检测、 自诊断的集成电 路。PIC 分两类: 高压集成电路 ( HVIC) 和智能集成电路 ( Smart Power IC)。 前者是横向 高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成, 后者是纵向功率器件与 逻辑或模拟控制电路的单片集成。 无论是哪一种, 其采用的功率器件 都有双极型器件 (如晶体管) 和单极型器件(如场效应晶体管), 也有复合器件, 而控制电路大部分采用了 MOS 技术。
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第二节 整流二极管
一、 概述
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第二节 整流二极管
二、 整流二极管类型
1.标准工频型 (或普通型) 整流二极管 恢复特性慢但可获得高的电压和电流定额, 如 1 ~ 6000A、 2 00 ~ 6000V。 多用作转换速度要求不高的整流器, 包括电力 牵引、 蓄电池充电、 电镀、 电源、 焊接和不间断电源等。 2.快速恢复二极管 有短的恢复时间, 适用于中等电压和电流范围 ( 1 ~ 2000A、 200 ~ 3000V、 300ns、10kHz), 多用作高频开 关应用, 通常和其他快速器件连接在一起, 在斩波、 逆变电路中应 用, 多用作旁路二极管或阻塞二极管。 因此, 快速是重要的, 反向 恢复特性是其主要特性。