电力电子技术绪论

电力电子技术黄华芳主讲人：绪论1.电力电子技术的内涵2.电力电子技术的发展3.电力电子技术的应用4.本课程的学习目的（1）什么是电力电子技术？电力电子技术：使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。电力电子技术数字电子技术模拟电子技术信息电子技术电子技术1.电力电子技术的内涵信息处理电力变换子技术。力电，广义而言，也包括电一般即指信息电子技术（2）电力变换的四大类型电能有直流（DC）和交流（AC）两大类。前者有电压幅值和极性的不同，后者有电压幅值、频率和相位等差别。实际应用中，常常需要在两种电能之间，或对同种电能的一个或多个参数（如电压，电流，频率和功率因数等）进行变换。电力变换共有四种类型：交流-直流(AC-DC)变换直流-交流(DC-AC)变换：有源逆变；无源逆变。交流-交流(AC-AC)变换：交流电压控制；交-交变频。直流-直流(DC-DC)变换ACDCACDC整流逆变斩波或脉宽调制幅值、频率的改变等电力电子技术电子学电力学控制理论连续、离散电路、器件静止器、旋转电机（3）与相关学科的关系电力电子学——PowerElectronics，又称功率电子学，该名称在20世纪60年代出现。1974年，美国的W.Newell用倒三角对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受。2.电力电子技术的发展电力电子器件的发展一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。晶闸管是半控型器件，其应用受到局限。20世纪70年代后期，以门极可关断晶闸管(GTO)、双极型功率晶体管(BJT/GTR)、功率场效应晶体管(P-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展。20世纪80年代后期，以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为代表的复合型器件出现，它把GTR和P-MOSFET的优点集于一身，性能优越。再后来，出现了把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起的PIC器件，给应用带来了极大的方便。控制电路及微型计算机的发展分立元件－集成电路－专为各种控制功能设计的专用集成电路，使变换器的控制电路大为简化。微型计算机的引入，其位数成倍增加，运算速度提高，功能不断完善，使控制技术发生了根本的变化，使控制不仅依赖硬件电路，而且可利用软件编程，既方便又灵活。控制理论的发展新的控制理论和方法应用在变换器中，各种新颖、复杂的控制策略和方案得到实现，具有自诊断和智能化功能。综上所述，电力电子器件、微电子技术和控制理论是现代电力电子技术的发展动力。3.电力电子技术的应用（1）一般工业（2）交通运输（3）电力系统（4）电子装置用电源（5）家用电器（6）其他SVC静止无功补偿装置4.本课程的学习目的1.熟悉和掌握常用电力电子器件的工作机理、特性和参数，能正确选择和使用它们。2.熟悉和掌握各种基本变换器的工作原理，特别是各种基本电路的分析方法和变换器电路的初步设计计算。3.了解各种开关元件的控制电路、缓冲电路和保护电路。4.了解各种变换器的特点、性能指标和使用场合。5.掌握基本实验方法与训练基本实验技能。