第1章 电力电子技术概述.ppt

赵春柳,第1章电力电子技术概述,,1.1电力电子技术,电子技术包括微电子技术电力电子技术微电子技术模拟电子技术和数字电子技术，主要用于信息处理。电力电子技术应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术主要用于电力变换。,,“电力电子技术”和“电力电子学”电力电子学60年代出现，1974年，美国的W.Newell用倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受“电力电子学”和“电力电子技术”分别从学术和工程技术的角度来称呼，实际内容没有很大不同。,,1.2电能的变换控制方法及应用,电力电子技术的两个分支电力电子变流技术电力电子器件制造技术1、电力电子变流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，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。2、电力电子器件制造技术电力电子器件制造技术的基础，理论基础是半导体物理,,电力变换四大类交流－直流、直流－交流、直流－直流和交流－交流。,,电源可分为两类直流电（D.C），频率f0交流电（A.C），频率f0电力变换按电压电流的大小、波形及频率变换划分为四类基本变换及相应的四种电力变换电路或电力变换器。这四类基本变换可以组合成许多复合型电力变换器,,典型的电力电子系统框图,1.3电力电子技术PowerElectronics,,为了满足一定的生产工艺和流程的要求，供电电源的电压、频率甚至波形都必须满足各种用电设备的不同要求。将发电厂生产的单一频率和电压的电能变换为各个用电设备最佳工况所需要的另一种特性和参数频率、电压、相位和波形的电能，再供负载使用，用电设备可以获得更好的技术特性和更大的经济效益。,,传统电力技术如何将交流电变为直流电基本原理缺点,,传统电力技术如何将一种频率的交流电变为另一种频率的交流电基本原理缺点,,如何用电力电子开关器件实现电能的变换基本原理图中的开关设为理想开关voSviS为开关函数,,如何用电力电子开关器件实现电能的变换,DC/DC直流降压电路,,方案一电阻降压,,方案二串联晶体管,,方案三串联单刀双掷开关,理想开关,无损耗,,,串联LC,滤出谐波,滤波器的截止频率开关频率,,BUCK电路,增加控制回路,,工作方式相控、斩波分析方法傅立叶分解、积分考虑问题开关时刻、滤波,AC/DC基本整流电路,,工作方式方波、PWM波分析方法傅立叶分解考虑问题开关时刻、滤波,DC/AC基本逆变电路,,工作方式周期控制分析方法等效法考虑问题开关时刻,AC/AC直接变频、变压电路,,富士高速机车,,新能源发电,,未来电力系统,