文档介绍：(0-1)
电力电子技术 Power Electronic Technology
任课教师: 张利
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1 电力电子技术的定义
IEEE的电力电子学会对电力电子技术的定义是:有效地利用电力半导体器件,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。
本书定义:融合了电力技术、电子技术和控制技术的交叉学科,是使用电力电子器件、电路理论、和控制技术对电能进行处理、控制和变换的技术。
其它: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。
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2 特点
广义上属于电子技术
半导体技术
电子技术用于电力领域
强弱电结合
跨学科(交叉学科)
模拟电子技术
电子技术
信息电子技术
电力电子技术
数字电子技术
信息电子技术——信息处理
电力电子技术——电力变换
电子技术一般即指信息电子技术,广义而言,也包括电力电子技术。
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。
目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。
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电力电子学(Power Electronics)名称60年代出现。
1974年,美国的W. Newell用图1的倒三角形对电力电子学进行了描述,被全世界普遍接受。
图1 描述电力电子学的倒三角形
跨学科(交叉学科)
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3 与相关学科的关系
都分为器件和应用两大分支。
器件的材料、工艺基本相同,采用微电子技术。
应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。
信息电子电路的器件可工作在开关状态,也可工作在放大状态;电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。
二者同根同源。
与电子学(信息电子学)的关系
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电力电子技术广泛用于电气工程中
高压直流输电静止无功补偿
电力机车牵引交直流电力传动
电解、电镀、电加热、高性能交直流电源
国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。
电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
与电力学(电气工程)的关系
3 与相关学科的关系
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控制理论广泛用于电力电子系统中。
电力电子技术是弱电控制强电的技术, 是弱电和强电的接口;
控制理论是这种接口的有力纽带。
与控制理论(自动化技术)的关系
3 与相关学科的关系
4 主要内容
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电力电子器件制造技术
它是电力电子技术的基础,其理论基础是半导体物理。
变流技术(电力电子器件应用技术)
用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
电力电子技术的核心,理论基础是电路理论。
电力——交流和直流两种
公用电网直接得到的是交流,蓄电池和干电池得到的是直流。
电力变换四大类
交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
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电力变换四大类
交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
表1 电力变换的种类
进行电力变换的技术称为变流技术。
逆变
直流斩波
直流
交流电力控制
变频、变相
整流
交流
交流
直流
输出
输入
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电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
晶闸管问世,(“公元元年”)
IGBT及功率集成器件出现和发展时代
晶闸管时代
水银(***弧)整流器时代
电子管问世
全控型器件迅速发展时期
史前期
(黎明期)
1904
1930
1947
1957
1970
1980
1990
2000
t(年)
晶体管诞生
5 电力电子技术的发展史