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1、电力电子技术黄华芳主讲人:绪绪 论论1.电力电子技术的内涵电力电子技术的内涵2.电力电子技术的发展电力电子技术的发展3.电力电子技术的应用电力电子技术的应用4.本课程的学习目的本课程的学习目的(1)什么是电力电子技术?v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。1.电力电子技术的内涵电力电子技术的内涵(2)电力变换的四大类型v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。v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。v电
2、力变换共有四种类型:v交流-直流(AC-DC)变换v直流-交流(DC-AC)变换:有源逆变;无源逆变。v交流-交流(AC-AC)变换:交流电压控制;交-交变频。v直流-直流(DC-DC)变换(3)与相关学科的关系v电力电子学Power Electronics,又称功率电子学,该名称在20世纪60年代出现。v1974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技术的发展v电力电子器件的发展v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。v20世纪70年代后期,
3、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。v20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。v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。v控制电路及微型计算机的发展v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。v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
4、编程,既方便又灵活。v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。v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4.本课程的学习目的本课程的学习目的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。