电力电子技术
电力电子技术及应用
电力电子技术及应用第一章电力电子技术的概述电力电子技术是指利用电子器件和电路技术，对电力进行变换、调节、控制和保护等处理的技术。
它既是电力系统的重要组成部分，又是电力工业中的核心技术之一。
电力电子技术是将电力与电子技术相结合的交叉学科，是研究电力驱动及其控制、电力变换及其调节等基础理论和应用技术，其主要应用领域包括电力系统、电力驱动、能量转换、新能源等。
第二章电力电子技术的基本理论电力电子技术的基本理论包括电力电子器件、电力电子电路、电力控制、电力调节等方面。
1. 电力电子器件电力电子器件是电力电路中的基础元件，包括晶闸管、功率晶体管、MOSFET管、IGBT管和二极管等。
其中晶闸管是最早被应用的电力电子器件，其功率比较大，但开关速度慢，一般用于直流电路中；功率晶体管、MOSFET管、IGBT管在开关速度和功率特性方面都得到了较大的提高，广泛应用于交流电路。
2. 电力电子电路电力电子电路是利用电力电子器件构成的一种特殊电路，主要包括直流-直流电路、直流-交流电路和交流-交流电路等。
直流-直流电路主要用于直流电源的升压、降压、变换和稳压等，是各种电力变换电路的核心部分；直流-交流电路主要用于交流电源的变换和调节，是各种交流电力驱动和照明装置的核心部分；交流-交流电路主要用于交流电动机的调速等。
3. 电力控制电力控制是指利用控制电路实现电力电子器件与电路的开关控制、脉宽调制、相位控制等，从而实现电力的调节和控制。
电力控制系统包括开关电源、逆变电源、直流调速、交流调速等，而控制策略主要包括脉宽调制、空间矢量调制等。
4. 电力调节电力调节是指通过电力电子技术对电力进行调节和变换。
其主要应用在变频调速、交流稳压、电动车充电等领域。
电力调节系统一般包括电源、滤波器、逆变器、负载等组成。
第三章电力电子技术的应用1. 电力系统电力电子技术在电力系统中广泛应用，主要包括无功补偿、市电汇流、直流输电等。
其中无功补偿系统是减小交流系统无功功率流的有效措施，可以提高电网的稳定性和可靠性，提高电力的使用率。
电力电子技术
图7.32 电压型交直交系统再生制动时的等值电路
38
电力电子技术 PWM整流器在可再生能源中的应用
– 可再生能源（风能、太阳能、潮汐发电、水 力发电等）不可控 ，不能直接并入电网 。
– 太阳能发电并网系统
TD1 TD3 TD5
L C
Salor Array
VDC
Lf
Cf
TD4
TD6
TD2
图7.36 太阳能发电并网系统原理图
18
电力电子技术
其它方面的应用
• 常规电源：不停电电源、开关电源、微机及仪器 仪表电源、航空电源、通信电源等。 • 专用电源：电化学电源、蓄电池充电放电、电子 模拟负载、电解水电源、交流电子稳 压电源、脉冲功率电源等； • 新型能源：如太阳能电池，风力发电等； • 节能： 如利用变频器调节电动机转速
30
电力电子技术
三、整流电路基本工作原理
• 整流——交流到直流的变换
– 不控整流（二极管） – 相控整流（晶闸管） – PWM整流（IGBT）
31
电力电子技术
相控整流电路的一般结构
• 主电路: －交流电源：工频电网或整流变压器
－滤波器：为保证电流连续
－负载：阻性负载、阻感负载、反电势负载等 • 控制电路：模拟控制、数字控制、单片机、DSP
32
电力电子技术
单相桥式全控整流电路
• 工作原理（正半周）
ud
0 π
2 π
－ωt＝：发脉冲，T1T4导通
－ωt＝π：iT1=iT4=Id，T1T4仍然 导通，T2T3承受正电压
Ud
ωt
a
i2
u2 u2
i2 Id
u2
－ωt ＝π＋：T2T3导通，T1T4
电力电子技术课件
电子学 电力 电子学
连续、离散
电力学
控制 理论
图1 描述电力电子学的倒三角形 7
与电子学（信息电子学）的关系 电子学（信息电子学）
3
1.1
信息电子技术
电力电子与信息电子
电力电子技术---电力电子技术----使用电 ----使用电 力电子器件对电能进行变换
电力电子技术
电子技术
和控制的技术，包括电压、 频率、电流、波形等电量的 变换技术。即用于电力领域 的电子技术。
模拟电子技术
数字电子技术
信息电子技术——信息处理 信息电子技术——信息处理 电力电子技术——电力变换 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。
目前电力电子器件均用半 导体制成，也称电力半导体 器件。 电力电子技术变换的“电 力”，可大到数百MW甚至 力”，可大到数百MW甚至 GW，也可小到数W甚至 GW，也可小到数W mW级。 mW级。 4
1.2
两大分支
电力电子器件制造技术 电力电子技术的基础， 电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理 变流技术（电力电子器件应用技术） 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， 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。 和电力电子系统的技术。 电力电子技术的核心， 电力电子技术的核心，理论基础是电路理 论。
8
与电力学（电气工程）的关系 电力学（电气工程）
•电力电子技术广泛用于电气工程中
电力电子技术
电力电子技术电力电子技术是一门研究电能的调节、转换和控制的技术学科，其应用领域广泛，包括电力系统、电力传输、电力转换、电力调节等方面。
本文将介绍电力电子技术的基本概念、发展历程以及应用领域。
电力电子技术是指利用半导体电子器件来实现电能的调节、变换和控制的技术。
它是电力工程学科中的一门重要分支，其发展与应用日益广泛，对现代电力系统的稳定运行和高效能利用起着至关重要的作用。
电力电子技术的发展可以追溯到20世纪60年代。
那时半导体器件的出现，特别是可控硅管的问世，为电力电子技术的发展提供了坚实的基础。
可控硅管具有很好的开关特性和控制能力，能够对电能进行精确的调节。
随着电力电子技术的不断发展，越来越多的半导体器件被成功应用于电力系统中，如双向可控硅管、IGBT、MOS管等。
电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
其中最主要的应用之一是直流输电技术。
直流输电技术可以有效地解决交流输电中的电流损耗和电压稳定性等问题，提高输电效率和稳定性。
电力电子技术在直流输电中扮演着重要的角色，能够实现输电过程中的功率调节、电流控制、电压稳定等功能。
除了直流输电，电力电子技术还广泛应用于交流输电系统的无功补偿。
无功补偿是为了改善电力系统中的功率因数，提高系统的稳定性和效率。
电力电子技术通过控制无功补偿装置中的电子器件，实现对电力系统中的无功功率的调节和控制。
无功补偿技术不仅能够提高电力系统的稳定性，还能够减少电能损耗，提高电能利用率。
此外，电力电子技术还应用于交流电机的调速控制。
传统的交流电机调速方法主要通过改变电源的频率和电压来实现，但这种方法效果有限且成本较高。
电力电子技术通过控制电机输入端的电压和频率，实现对电机转速的精确控制，提高电机系统的效率和控制精度。
这种调速方法被广泛应用于电动汽车、电梯、机床等领域。
总之，电力电子技术是电力工程中不可或缺的重要技术，在电力系统的稳定运行和高效利用中发挥着重要作用。
随着科技的不断发展，电力电子技术在实际应用中将进一步完善和拓展。
电力电子技术_基础知识
电力电子系统集成化研ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成为热点，目前主要集中
于电力电子器件与控制电路的集成、磁性元件的集 成两大块。
三、电力电子技术的应用
电源
弧焊电源 电解、电镀电源 不停电电源（UPS） 恒频恒压电源 直流开关电源 充电电源 感应加热电源 脉冲电源、激光电源 。。。
数码产品广泛应用各类开关电源
新能源应用
风能、太阳能、潮汐能、地热能等应用
电网电源常见问题波形示意图
未来电力系统将大量应用电力电子 技术以提高电力品质和供电效率
风力、太阳能发电系统
风力发电
太阳能发电
三、电力电子技术的应用
照明
各类气体放电灯 电子镇流器 LED照明驱动器
西湖夜景
杭州湾大桥
集中运行中心
面向军事应用领域举例
电力电子技术与电能控制的关系
一、什么是电力电子学
典型的电力电子系统
电流采样
二、电力电子技术的发展与现状
电力电子器件的进步推动电力电子学的变革发展
1957年通用电气公司发明晶闸管，标志着电力电子技术的 诞生，相控变换技术广泛应用；
20世纪70年代后期，GTO、GTR、P-MOSFET迅速发
展，PWM控制技术推广应用； 20世纪80年代后期，IGBT开始推广应用，大功率变换进
入以IGBT+PWM技术为主流的时代；
20世纪90年代，为降低器件开关损耗，软开关技术开始推 广应用；
二、电力电子技术的发展与现状
进入21世纪以后
为了实现高频和低 EMI 的大功率变换，多电平变换 技术逐步推广应用；
船用操作变流器模块
配电模块
燃料电池
电力电子技术
电力电子技术是一种涉及电力系统中半导体器件和电子设备的技术。
它包括了高压、逆变电源技术、电力电子开关等多个领域，应用广泛，可以在电动汽车、家用电器、太阳能光伏发电等多个领域看到它的身影。
在这篇文章中，我们将探讨的发展现状、应用前景以及未来的发展趋势。
一、的历史及现状是一个相对年轻的领域。
1960年代，由于由于交直流变换器、电力调节器、电力变压器、直流-直流变换器、逆变器等技术的引入，产生了重大的发展。
近年来，随着微电子和电力电子的融合，的适用领域越来越广泛。
从理论层面来讲，是把电力系统的控制切换和维护技术化，对电力网络的优化具有举足轻重的作用。
而实践中，的应用涉及到许多领域，包括输电、分配、控制及应用系统，电机控制等。
二、的应用前景的应用前景非常广阔。
它应用于更高效的汽车动力系统，从而减少对化石燃料的依赖，增加可再生能源的使用。
同时，它也在工业自动化控制和智能互联等方面中提供更好的解决方案。
随着绿色技术的不断提高和普及，将会成为推动一系列技术发展的基础。
例如，太阳能电池板技术的进展需要高效、可靠的电力电子设备来实现维持电力的离散性，这种技术可以应用于车载电池、家庭能源存储等等方方面面。
随着的发展和应用范围不断扩大，将为绿色经济的崛起和人类文明的美好未来做出巨大的贡献。
三、的未来发展趋势的未来发展趋势有几个方向，包括更为高级的算法、人工智能技术一体化、能源互联等。
为了更好地实现电力控制的高效运行，需要开发出一些高级的控制算法。
例如以深度学习为主的神经网络或其他综合控制技术，在控制理论和电力电子设备上的应用将非常广泛。
也将在智能化和可持续性方面发挥更大的作用。
在以人为主体的搜索中，除了可以提供更高效的输入和输出，同时还能支持电力系统的可持续发展，实现能源互联和电力车辆的智能化。
四、结语是一个快速发展的行业，它为工业、商业和社会领域带来了便利和效率。
从历史发展、到应用前景和未来发展趋势，让我们看到了这一行业的重要性和广阔前景。
第10章 电力电子技术基础
不同之处：普通晶闸管属半控器件；而可关断晶闸管可 在控制极上加负触发信号将其关断，因此它属全控器件。
2.双向晶闸管
A2 A1
图形符号
G
G
A2 G
（TRIAC)
晶闸管导通后，去掉 EG ， 依靠正反馈，仍 可维持导通状态。
7
K
EA > 0
2.工作原理 晶闸管导通的条件：
（1）晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压； （2） 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉 冲(正向触发电压)。
晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反馈，晶闸管仍可 维持导通状态。 晶闸管关断的条件： （1）必须使可控硅阳极电流减小，直到正反馈效应不能维持。 （2）将阳极电源断开，或在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。
变流技术
变流技术——电力电子器件的应用技术，它包括用电力电子器 件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术，以及 由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
3
6.1 电力电子器件
电力电子器件具有弱电控制强电输出的特点。
依据其弱电对强电通断的控制能力，可分为： （1）不可控器件 （2）半控型器件 （3）全控型器件 通常是二端器件，通过控制器件两端间的电 通常为三端器件，通过控制信号只能控制其 为三端器件，通过控制信号既可控制其开通 压极性控制其开通和关断，如整流二极管等。
注意：
由于VDMOS结构本身形成的寄生二极管的存在，使得它无反向阻断 能力，即具有逆导特性。当漏源之间加反向电压时，器件必定导通。
电力电子技术
电力电子技术电力电子技术是指将电力与电子技术相结合，用于控制、调节和变换电能的一门学科。
它在现代电力系统中起着至关重要的作用，广泛应用于电力变换、电力质量改善、能量回收等领域。
本文将介绍电力电子技术的原理、应用以及未来发展方向。
一、电力电子技术的原理电力电子技术的原理基于半导体器件的特性以及电力系统的需求。
电力电子器件主要包括二极管、可控硅、晶闸管、场效应管等。
通过控制这些器件的导通和关断，可以实现电能的变换和控制。
1.1 电力电子技术的基本原理首先，电力电子技术通过开关电源的方式，将电能以高频率的交流形式进行变换。
这种交流形式可以经过滤波器进行滤波，从而得到平稳的直流电压或交流电压。
其次，电力电子技术通过控制开关器件的导通和关断时间，实现对电能的调节和控制。
通过改变开关器件的导通和关断时间，可以改变电能输出的电压和电流波形，实现对电力系统负载的需要。
最后，电力电子技术可以实现电能的双向流动。
通过逆变器等器件，可以将直流电能转换为交流电能，实现电能的回馈和能量回收。
1.2 电力电子技术的关键技术在电力电子技术的应用中，存在一些关键技术需要解决。
其中包括功率器件的选型和设计、开关电源的控制算法、电力电子系统的故障保护等。
功率器件的选型和设计是电力电子技术的核心。
不同的应用需要选择不同类型的功率器件，以满足功率和效率的要求。
同时，功率器件的设计需要考虑散热、温度和损耗等因素。
开关电源的控制算法决定了电能的变换效率和控制精度。
通过合理的控制算法，可以实现对电能的精确控制，从而满足不同负载的需求。
电力电子系统的故障保护是电力电子技术中必须考虑的问题。
电力电子系统中存在高电压和大电流，一旦发生故障可能会对系统造成严重损害。
因此，需要设计安全可靠的故障保护装置，保证系统正常运行。
二、电力电子技术的应用电力电子技术在现代电力系统中有广泛的应用。
其主要应用领域包括电力变换、电力质量改善和能量回收等。
2.1 电力变换电力变换是电力电子技术最主要的应用之一。
电力电子技术
电力电子技术1.1：电力变换通常可分为四大类，即交流变直流(AC-DC)、直流变交流(DC-AC)、直流变直流(DC-DC)和交流变交流（AC-AC ）。
交流变直流称为 整流 ，直流变交流称为 逆变 。
1.2：(1)；晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于 半控型器型 。
对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式，简称 相控方式 。
（2）；才用全控型器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制(PWM)方式。
相对应相位控制方式，可称为斩波控制方式，简称 斩控方式 。
2.1.2：电力电子器件在实际应用中，一般是由 控制电路 、 驱动电路 、和以 电力电子器件 为核心的主电路组成一个系统。
2.1.3：电力电子器件分为以下三类：1）通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件被称为 半控型器件 。
2）通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的女电力电子器件被称为全控型器件 。
3）也有不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件，因此也就不需要驱动电路，这就是 电力二极管 ，又被称为 不可控器件 。
2.2.1：从外形上看，电力二极管可以有 螺栓形 、 平板形 等多种封装。
2.3.2：晶闸管正常工作的特性如下：1）当晶闸管承受反向电压时，无论门极是否有触发电流，晶闸管都 不会导通 。
2）当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管 才能导通 。
3）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，无论门极触发电流是否还存在，晶闸管都 保持导通 。
4)若要使已导通的晶闸管 关断 ，只能利用外加电压电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近零的某一数值以下。
2.3.4:晶闸管的派生器件分为哪几类 快速晶闸管 、 双向晶闸管 、 逆导晶闸管 、光控晶闸管 。
3.1.1：（1）从晶闸管开始承受正向阳极电压起，到施加触发脉冲止的电角度称为 触发延迟角 ，α用表示，也称 触发角 或 控制角 。
电力电子技术
拓扑结构
常见的升降压型DC/DC变换器拓 扑结构包括Buck-Boost电路、
Zeta电路等。
应用领域
升降压型DC/DC变换器在需要宽 范围电压输入的场合中得到了广 泛应用，如电动汽车充电桩、工
业自动化设备、通信设备等。
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05交流-Leabharlann 流变换技术2024/1/28
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交流调压电路原理及分类
分类
根据控制信号的性质，交流调功电路可分为 模拟控制交流调功电路和数字控制交流调功 电路。
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交流电力电子开关及应用
交流电力电子开关
是一种能够控制交流电通断的开关器件，具 有快速、可靠、节能等优点。常见的交流电 力电子开关有晶闸管、双向晶闸管、可关断 晶闸管等。
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拓扑结构
应用领域
升压型DC/DC变换器在太阳能发电、 风力发电等新能源领域，以及电动汽 车、电动自行车等交通工具中得到了 广泛应用。
常见的升压型DC/DC变换器拓扑结构 包括Boost电路、Sepic电路等。
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升降压型DC/DC变换器
工作原理
升降压型DC/DC变换器结合了降 压型和升压型变换器的特点，可 以实现输入电压的升降压转换。
电力电子技术
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1
目录 CONTENTS
• 电力电子技术概述 • 电力电子器件 • 整流与逆变技术 • 直流-直流变换技术 • 交流-交流变换技术 • 电力电子技术应用实例分析
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01
电力电子技术概述
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3
定义与发展历程
2024版《电力电子技术》PPT课件
电力电子技术的定义与发展01020304定义晶闸管时代可控硅时代现代电力电子时代用于高压直流输电、无功补偿、有源滤波等，提高电力系统的稳定性和效率。
用于电动汽车、电动自行车、电梯等电机驱动系统，实现高效、节能的电机控制。
用于太阳能、风能等新能源发电系统，实现能源的高效利用和转换。
用于自动化生产线、机器人等工业设备，实现设备的精确控制和高效运行。
电力系统电机驱动新能源工业自动化数字化与智能化随着计算机技术和人工智能的发展，电力电子技术将实现数字化和智能化，提高系统的自适应能力和智能化水平。
高频化与高效化随着半导体材料和器件的发展，电力电子技术将实现更高频率和更高效率的电能转换。
绿色化与环保化随着环保意识的提高，电力电子技术将更加注重绿色、环保的设计理念，降低能耗和减少对环境的影响。
工作原理特点应用整流电路、续流电路等工作原理通过门极触发导通，无法自行关断特点耐压高、电流大、开关速度快应用直流电机调速、交流调压等工作原理特点应用工作原理特点应用逆变器、斩波器、电机驱动等工作原理特点应用工作原理开关速度快、耐压高、电流大、热稳定性好应用逆变器、斩波器、电机驱动等高端应用领域特点VS整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用整流电路逆变电路逆变电路的作用逆变电路的分类逆变电路的工作原理逆变电路的应用直流-直流变流电路直流-直流变流电路的作用直流-直流变流电路的分类直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路交流-交流变流电路的作用交流-交流变流电路的工作原理A B C D交流-交流变流电路的分类交流-交流变流电路的应用电机驱动照明控制加热与焊接030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引航空电源电力系统应用高压直流输电柔性交流输电通过电力电子技术可实现高压直流输电，减少输电损耗和占地面积。
智能电网风能发电通过电力电子技术可实现风能发电系统的变速恒频控制和并网运行。
电力电子技术
交直流电流变换器
功率调节器
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变流技术
第一章电力电子技术的发展
电力——交流和直流两种
从公用电网直接得到的是交流，从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
输入
表1 电力变换的种类
输出
直流
交流
整流
交流
交流电力控制 变频、变相
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第一章电力电子技术的发展
电力电子类似于微电子学技术，都是基于硅材料应用 科学的一个分支，采用硅分子渗透技术。
交流电 脉冲
电磁辐射
电能量 激光束
直流电
返回 下 页 第四页，共五十二页。
第一章电力电子技术的发展
电力电子技术市场取决于它的成本、可靠性，以及电力应 用中新技术有效性。
二者同根同源。
返回 上页 下页 第九页，共五十二页。
第一章电力电子技术的发展
※ 与相关学科的关系
与电力学（电气工程）的关系
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
返回 上页 下页 第三十三页，共五十二页。
第一章电力电子技术的发展
静电感应式晶体管（SIT） 静电感应式晶闸管（SITH） MOS晶闸管（MCT）
开关频率高
耐压性高 电流容量大
可以构成大功率、高频的电力电子电路。
IGBT开关频率比BJT高很多，在正向偏置安全工作 区内可以不需要缓冲器。
电力电子技术
1、什么是逆变失败?如何防止逆变失败?答:在生产实践中,存在着与整流过程相反的要求,即要求把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,定义为逆变.为防止逆变失败应主要注意以下情况:①采用可靠的触发电路,保证能够适时、准确地给各闸管分配脉冲,使晶闸管能正常换相.②使用质量性能良好的晶闸管,保证在该阻断时阻断,该导通时能够正常导通.③在逆变过程中,保证交流电源的可靠性,避免出现交流电源发生缺相或突然消失.④保证留有足够的换相裕量角.2、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，晶闸管的α角移相范围分别是多少？答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，晶闸管角的移相范围为（0～180）负载为阻感负载时，晶闸管角的移相范围为（0～90）；三相半波可控整流电路：当负载为电阻负载时，晶闸管角的移相范围为（0～150）负载为阻感负载时，晶闸管角的移相范围为（0～90）；三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，晶闸管角的移相范围为（0～120），负载为阻感负载时，晶闸管角的移相范围为（0～90）。
3、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
4、换流方式各有那几种？各有什么特点？答：换流方式有4种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
5、 三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，U d =100V 。
电力电子技术
电力电子技术第一部分一、电力电子技术的定义电力电子技术是一门利用电力电子器件、电路理论和控制技术对电能进行处理、控制和变换的学科，是现代电子学的一个重要分支，也是电工技术的分支之一。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。
具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
二、电力电子技术的研究内容电力电子技术的研究内容：1、电力电子器件2、变流技术3、控制技术或者说，电力电子技术的研究内容：电子学、电力学、控制理论三、与其它学科的关系1、与微电子学的关系三个相同点：（1）都分为电子器件和电子电路两大分支，二者同根同源（2）两类器件制造技术的理论基础相同；（3）制造工艺也基本相同。
两个不同点：（1）应用目的不同——前者用于电力变换，后者用于信息处理；（2）工作状态不同——在微电子技术中，器件既可以处于放大状态，也可以处于开关状态；而在电力电子技术中为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态。
2、与电力学(电气工程)的关系（1）电力电子技术广泛用于电气工程中；（2）国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支；（3）电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
3、与控制理论的关系（1）控制理论广泛用于电力电子系统中；（2）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；（3）电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。
四、电力电子技术的发展历史美国通用电气公司研制出第一个工业用的普通晶闸管，标志电力电子技术的诞生1、传统电力电子技术电力电子器件以半控型的晶闸管为主，变流电路以相控电路为主，控制电路以模拟电路为主。
2、现代电力电子技术现代电力电子技术在器件、电路及其控制技术方面与传统电力电子技术相比主要有如下特点：A、集成化B、高频化C、全控化D、控制电路弱电化E、控制技术数字化3、电力电子技术的发展展望科学家预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为未来科学技术的两大支柱。
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一 一 －Ｉ
称 “半波 ”整 流 。
２．１单相桥式全控 整流电路
桥武整流是对二极管半波整流的一种改进。半波整流利用二极管单
向 导通 特 性 ，在输 入为 标准 正弦 波 的情 况 下，输 出获 得正弦 波 的正半 部分 ，
２００９
作者 简介 戈立贵，１９９４年 ５月出生，男，汉族，沈阳工学院 学生；郭锐 （通讯作者） １９８３年 ３月出生，女，汉族，辽宁人，沈阳工学院，讲师，工学硕士，研究方向 自动控制及优化算法。
电力电子技术
杨 晗 郭 锐 沈 阳工学 院 信 息 与控 制学 院
摘 要 随 着 电力电子 技 术 的高 速 发展 ＇电子系统 的应 用领 域 越 来 越 广泛 ’电子 设 备 的种 类也 越 来越 多虎 子设 备 的小 型化 和低 成 本化 使 电源向 轻 薄 小和 高 效率 方 向发展 。开 关 电源因其 体 积小 ，重量 轻和 效率 高的优 点 而在 各 种 电子 信息设 备 中得 到广泛 的应 用。伴 随 着人 们对 开 关 电源 的进 一 步升 级 低 电压 ，大 电流 和 高效率 的开 关 电源成 为研 究趋 势 。
技 术 交 流
１．５中间继电器的工作 原理
（１）可靠性高 ，抗干扰 能力强 配套 齐全，功能 完善 ；（２）适 用性
扣问继电器 的工作原理 与小型 交流 接触器 基本相 同，只是它的 强易学 易用，深受工程技 术人员欢迎 ；（３）体 积小 ，重量轻 ，能耗低 ；（４）
触头没有ｌ丰、辅之分，每 对触头允许通过的电流大小相同，触 头容量与 系统 的 设 计、建 造 工 作 量 小 ，维 护 方 便 ，容 易改 造 ．
的存储 器，用来在 其内部 存储执 行逻辑 运算 、顺 序运算 、计 时、计 数 和蘑术运算等操 作的指令并 能通过数 字式 或模拟式的输入和输 出， 控 制 各种 类 型 的 机 械 或 生 产 过 程 。
２．１ＰＬＣ的特 点 ：
参 考文 献 【１］郁汉琦 ．电气控制与可编程序控制器应用技术 （第二版 ）．南京：东南 大学出版社 ，２００９ ［２】刘祖其 ．电气控制与可编程序控制器应用技术 ．北京 机械工业出版社 ，
电压 负半周 ，Ｕ．＜Ｏ，晶 闸管 承受 反向 电压而 处于 关断状 态 ，负载 电流 为零 ，
负载 上没有 输出 电压 ，直 到 电源
·
Ｕｗ＝Ｕｖｗ ＜ ０，晶闸管 ＶＴ２承受反 向 电压关 断。在 ＶＴ３导通 期 Ｉ 司 ＶＴｌ
两 端 电 压 Ｕｔｌ＝Ｕｕ Ｕｗ＝Ｕｕｗ ＜ ０。这 样 在 一 个 周 期 内，ＶＴ１只 导 通
关 键 字 ：电力 电子技 术 直 流 斩 波 ＩＧＢＴ 开 关 电源
１前 言 单相 桥 式 全控 整 流电路 是最 基 本的 将 交流 转换 为直流 的 电路 ，其 效 率高原 理 及结 构 简单在 单相 整 流电路 中应 用最 多。 本文 以 单 相 ，三 相桥 式 全 控 整 流 电路 为 研究 对 象 ，介 绍 了单 （三 ） 桥 式 全控 整 流 电路 的 工作 原 理 ，从总 电路 出发选 择 适 当的 晶 闸管 触 发 电路 ，并 设 计保 护 电路 使 电路 安 全有 效 的 运行 ，最终 达 到整 流 目的。并 对 ＭＡＴＬＡＢ中 电力电子 仿真 所需 要 的 电力系统 模 块做 了简要 的 说 明，在 此 基础 上 运用 ＭＡＴＬＡＢ软 件 中 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模 块 对主 电路 的仿真 进行了设 计， 现 了对 单相 桥式 全控 整流 电路 的 仿真 ，并对仿 真结果 进行 分析。
在 ∞ｔ２一∞ｔ３区间 ，有 Ｕｖ＞ Ｕｕ，Ｖ相 电压最高 ，ＶＴ２承受正 向 电压， 在 ∞ｔ２时 刻 触发 ＶＴ２导 通 ，Ｕｄ－Ｕｖ。ＶＴ１两端 电压 Ｕｔｌ＝Ｕｕ—Ｕｖ＝Ｕｕｖ ＜ ０，晶 闸管 ＶＴ１承受 反向 电压关 断。
在 ｍｔ３－ａ￣ｔ４区 间 ，有 Ｕｗ ＞ Ｕｖ，Ｗ 相 电 压 最 高 ，ＶＴ３承 受 正 向 电 压，在 ｍｔ３时 刻 触 发 ＶＴ３导 通 ，Ｕｄ－Ｕｗ。ＶＴ２两 端 电 压 Ｕｔ２－Ｕｖ—
２单相 半波整流电路工作原理
在 电源 电压 正半 周 ，晶闸 管承 受 正 向电 压，在 ｃｔ＝ａ处 触 发晶 闸管 ，
晶闸管 开始 导通 ；负载 上的 电压 等于变 压器 输 出电压 Ｕ２。在 ｏｔ＝ｔ时 刻 ，
电源 电压 过 零 ，晶闸 管 电流 小于 维 持 电流 而 关断 ，负 载 电流 为零 。在 电源
在 ｍｔｌ ｃｏｔ２区 间 ，有 Ｕｕ＞ Ｕｖ，Ｕｕ ＞ Ｕｗ，Ｕ 相 电 压 最 高 ，ＶＴｌ 承 受正 向 电 压 ，在 ｍｔｌ时 刻触 发 ＶＴ１导 通 ，导 通 角 ０＝１２０。，输 出电 压 Ｕｄ＝Ｕｕ。其 他两个 晶 闸管承 受 反向 电压 而不 能导 通。ＶＴ１通 过的 电流 Ｉｔｌ 与变压 器二次 侧 ｕ相 电流波 形相 同，大小相 等 ，可在负 载电阻 Ｒ 两端 测试 。
１２０。，在其 余 ２４０。时间 承受反 向电 压 而处 于关断 状态 。
５．１三 相半 波可控整流 电路 原 理 图
串
＿＿
Ｉ＿
培
电压 ＵＺ的下＿’周期 鱼流输出电压Ｕ８和负载电流ｌ的波形相位相同。
；
通 过 改变 触 发 角 ａ的 大小 ，直 流输 出 电压 ｕａ的 波 形发 生 变 化，负载 上 的 输 出电压平 均值 发 生 变化 ，显然 ａ＝１８０时，Ｕｇ＝０ 由于 晶闸 管只在 电源 电 压正半波内导通，输出电压 ｕｇ为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，故
接 触 器 的 辅 助 触 头 羞 不 多 ，其 额 定 电 流 一 般 为 ５Ａ。
２ ＰＬＣ 的介 绍 编 程 控 制 器 ，简称 ＰＬＣ （Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ），
是指 以计 尊 机 技 术 为 基 础 的 新 型 工 业 控 制 装 置 。是 一 种 专 门 为 在 工 业环 境下应用而设计的数字运算操作的电子装置 。它采用可以编制程