文档介绍：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****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。
1. 电力电子技术的内涵
(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
(3)与相关学科的关系
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。
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