电力电子课件—绪论
电力电子技术课件 程汉湘 绪论
绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的内容介绍1. 什么是电力电子技术1.1 概念1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来1.1概念数字电子技术模拟电子技术电力电子技术信息电子技术电子技术信息电子技术：信息处理电力电子技术：电力变换电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，也就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
从转换的功率来讲，可在1W ～1GW 之间直流电力交流交流变交流直流变直流直流变交流（逆流）交流变直流（整流）电力变换表0-1 电力变换的种类交流输入输出直流直流交流整流直流斩波交流电力控制变频、变相逆流电力变换的技术——变流技术1. 什么是电力电子技术1.1 概念1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来1.2 两大分支电力电子技术电力电子器件制造技术变流技术变流技术电力电子器件构成各种电力变换电路{对这些电路进行控制的技术变流技术（电力电子器件应用技术）——电力电子技术的核心电力电子器件制造技术—电力电子技术的基础1. 什么是电力电子技术1.1 概念1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系电力学电子学电力学控制理论电力电子技术图0-1描述电力电子学的倒三角形1.3 与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系1.3.1 与电子学的关系都分为器件与应用电力电子器件制造技术电子器件制造技术理论基础、材料、制造工艺分析方法、分析软件电子电路电力电子电路电力电子电路——电力变化和控制电子电路——信息处理电子电路电力电子电路信息电子电路器件开关状态放大状态功率输出功率放大电力电子电路器件开关状态1.3 与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系电力电子学和电力学关系电力电子技术广泛用于电气工程1.3.2 与电力学的关系电力电子技术高压直流输电静止无功补偿交直流电力传动电解电镀电加热电力机车牵引电气工程高性能交直流电源1.3 与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系1.3.3 与控制理论的关系控制理论电力电子技术弱电和强电接口弱电控制强电基础元件支撑技术实现电力电子装置是自动化的1. 什么是电力电子技术1.1 概念1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来1.4 地位和未来电力电子技术是电能变换技术，是把粗电变为适合使用的精电的转换技术电力电子技术是世纪后半叶诞生和发展的新技术电力电子技术在21世纪将更加迅速发展未来科学技术两大支柱控制技术电力电子技术计算机绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的内容介绍史前期1904-19571904 电子管诞生1970 ~全控型器件迅速发展晶体管时代1957-19701957 晶闸管问世1930 ~1947 水银整流器时代1947 晶体管出现80年代后以IGBT 为代表的复合型器件突起，随着全控型电力电子器件的不断进步，一种结构紧凑、体积小的电力电子装置也应运而生。
西安交大电力电子技术ppt讲义第1章_绪论
11/21
1.2 电力电子技术的发展史
■电力电子技术的发展史
图1-3 电力电子技术的发展史
◆一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用 一般认为，电力电子技术的诞生是以 年 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管为标志的 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
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1.2 电力电子技术的发展史
图1-1 描述电力电子学的倒三角形 6/21
1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电子学
电子学——电子器件和电子电路两大分支，分别与电力 电子器件和电子电路两大分支， 电子学 电子器件和电子电路两大分支 电子器件和电力电子电路相对应。 电子器件和电力电子电路相对应。 电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子器件制 造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的， 造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的， 其大多数工艺也是相同的。 其大多数工艺也是相同的。 电力电子电路和信息电子电路的许多分析方法也是一致 的。 二者应用目的不同，前者用于电力控制和变换， 二者应用目的不同，前者用于电力控制和变换，后者用 于信息处理。 于信息处理。 在信息电子技术中，半导体器件既可处于放大状态， 在信息电子技术中，半导体器件既可处于放大状态，也 可处于开关状态； 可处于开关状态；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。 过大，电力电子器件总是工作在开关状态。
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1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电力学
电力电子技术广泛用于电气工程中， 电力电子技术广泛用于电气工程中，这是电力电 子学和电力学的主要关系。 电力学” 子学和电力学的主要关系。“电力学”这个术语 在我国已不太应用，可用“电工科学” 在我国已不太应用，可用“电工科学”或“电气 工程”取代之。 工程”取代之。 各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、 各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静 止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、 止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、 电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中， 电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中， 因此无论是国内国外， 因此无论是国内国外，通常都把电力电子技术归 属于电气工程学科。 属于电气工程学科。电力电子技术是电气工程学 科中的一个最为活跃的分支。 科中的一个最为活跃的分支。
电力电子技术基础 第1章 绪论
4）AC/AC变换
下图也是用两个开关组成的简单变流电路，输入端接的是交流电us。
每个开关与一个二极管串联表示流过开关的电流方向 是单向的。这是因为在实际电路中这两个开关采用晶闸管， 晶闸管是单向导电的。
如果开关K1和K2都采取通断控制，则可以将 交流电变为交流电，即AC/AC变换。
控制理论广泛用于电力电子技术，使电力电子装置的性能满足各种需求; 电力电子技术可以看成弱电控制强电的接口，控制理论是实现该接口的
强有力纽带。
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术， 是使用器件对电力进行变换和控制的技术。 这个器件指的是功率半导体器件，也称为电力电子器件。
用倒三角描述，如图所示。
电子学
电路、器 件
电力 电子技术
连续、离散
控制 理论
静止器、旋转电机
电力学
3
第1章 绪论 1.1电力电子技术的定义
电子技术
• 所用器件： 晶体管、场效应管、 集成电路、微处理器 、电感、电容。
• 完成功能： 信号产生、变换、存 储、发送、接收。
• 基础理论： 电路、磁路、电磁场
这四类变换器将在后继章节中详细论述，下面简单介绍电力变换的基本原理8 。
第1章 绪论 1.2电力变换的基本原理
上述的电力变换中使用的电力电子器件都是工作在开关状态。 电力电子器件为什么工作在开关状态？ 为了使器件的功率损耗(P=UI)最小： 器件开通时，通过的电流i很大，但器件上的电压u≈0 器件断开时，承受的电压u很高，但流过的电流i≈0
4
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电子学
电力学
电路、器 件
北京交通大学电力电子绪论PPT课件
第一章：绪论
绪论
1. 什么是电力电子技术（电力电子学）
2. 电力电子技术的发展史
3. 电力电子技术应用 4. 课程简介和要求说明
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-13
绪论
2. 电力电子技术的发展史
史前期 （黎明期）
晶闸管问 世，(公元
元年)
全控型器件 迅速发展
晶体管诞生
1904
1930
绪论
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-3
绪论
1.1 电力电子与信息电子
电子技术
信息电子技术
电力电子技术
模拟电子技术
数字电子技术
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
信息电子技术——信息处理 ✓目前电力电子器件均用半导
电力电子技术——电力变换 电子技术一般即指信息
能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，
因此，电力电子技术将青春永驻。
✓20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术，21世纪
仍将以迅猛的速度发展
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-11
1.5 电能的基本变换形式
绪论
• AC～DC 整流
• DC～DC 斩波
• DC～AC 逆变
交流 电源
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
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-8
第1讲绪论电力电子课件
电力电子技术和电子技术的关系
电子技术
对应
电力电子技术
电子器件
电力电子
电子电路
电力电子电路
电力电子器件制造技术和电子器件制造技术的理论基 础是一样的，大多数工艺也相同
现代电力电子器件制造器 件制造设备通用，说明二者同根同源。
1.1 什么是电力电子技术
4）电子装置用电源
程控交换机
电子装置 微型计算机
1.3 电力电子技术的应用
5) 家用电器
照明在家用电器中有十分突出的地位。由于电力电子照明电源 体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常被称为“节能 灯”，正逐步取代传统的白炽灯和日光灯
主要关系：电力电子技术广泛用于电气工程中。
通常把电力电子技术归属于电气工程学科 电气工程学科中一个最为活跃的分支，其不断进步给电
气工程的现代化以巨大的推动力
1.1 什么是电力电子技术
电力电子技术与控制理论的关系
控制理论广泛用于电力电子技术，使电力电子装 置和系统的性能满足各种需求
电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术， 是“弱电和强电的接口”，控制理论是实现该接 口的强有力纽带
控制理论和自动化技术密不可分，而电力电子装 置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术
1.2 地位和未来
电力电子技术和运动控制一起，和计算机技术共同成 为未来科学技术的两大支柱。
计算机
人脑
电力电子技术
消化系统和循环系统
电力电子＋运动控制
肌肉和四肢
电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术，
直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受 电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电也是 依靠电力电子装置才得以实现的。柔性交流输电是应用大功率、高性能的 电力电子元件制成可控的有功或无功电源以及电网的一次设备等，以实现 对输电系统的电压、阻抗、相位角、功率、潮流等的灵活控制，将原基本 不可控的电网变得可以全面控制。从而大大提高电力系统的高度灵活性和 安全稳定性，使得现有输电线路的输送能力大大提高。典型电力电子装置 有静止无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（ASVG）、综合潮流控制器 （ UPFC ） 和 可 控 串 联 电 容 补 偿 器 （ TCSC ） 等
电力电子技术-绪论
教材介绍
电力电子技术 王兆安 刘进军主 编 机械工业出版社，2009年 机械工业出版社，2009年
31
参考教材1 参考教材
电力电子技术》 《电力电子技术》 丁道宏主编 航空工业出版社 ，1999
32
参考教材2 参考教材
电力电子技术》 《电力电子技术》 徐德鸿、 徐德鸿、马皓等编写 2006 年，科学出版社
14
电力半导体器件的发展
晶闸管（ 晶闸管（ SCR ）
开关频率低，直流输电等大功率领域， 开关频率低，直流输电等大功率领域， 10000V、 10000V、6000A
大功率晶体管（ 大功率晶体管（GTR）
开关频率较低，低饱和压降，几百千瓦以下， 开关频率较低，低饱和压降，几百千瓦以下， 1000A/1200V
控制 理论
8
控制理论（ 与控制理论（自动化技术）的关系
•
控制理论广泛用于电力电 子系统中
电子学 电力学 G 电力
•
电力电子技术是弱电控制 强电的ห้องสมุดไป่ตู้术， 强电的技术，是弱电和强 电的接口， 电的接口，控制理论是这 种接口的有力纽带 种接口的有力纽带 电力电子装置是自动化技 术的基础元件和重要支撑 基础元件和重要 术的基础元件和重要支撑 技术
功率MOSFET 功率MOSFET
开关频率高，可上MHz，高压器件通态压降大， 开关频率高，可上MHz，高压器件通态压降大，中小功率低压场合 MHz
IGBT：
开关频率较高，一般低于50kHZ，10MW级 将取代GTR、 开关频率较高，一般低于50kHZ，10MW级，将取代GTR、 50kHZ GTR GTO
36
成绩构成
平时成绩30%(出勤，作业) 平时成绩30%(出勤，作业) 30%(出勤 考试成绩70% 考试成绩70%
电力电子技术基础-绪论
❖
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。 2020 年12月 13日 星期日 3时12 分22 秒Sun day, December 13, 2020
❖
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20 .12.1 3202 0年1 2月13 日星期 日3时 12分2 2秒20 .12.1 3
❖ 现有MATLAB 、PSpice 、Saber（ 国外）和PECS（ 国 内）等仿真软件可对电力电子电路进行仿真。
❖ 电力电子电路的仿真技术十分重要，但已超出本课程讲课 的范围，故课内不涉及。
六、学习方法与学习目标
1、课程学法指导
❖ 1、要着重物理概念与基本分析方法的学习，理论要结合 实际，尽量做到器件、电路、系统（包括控制技术）应用 三者结合。
❖
时间是人类发展的空间。2020年12 月13 日星期 日3时1 2分2 2秒03 :12:2 213 December 2020
❖
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。上午 3时12 分22 秒上午3 时12 分03:12:22 20.1 2.13
❖
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20. 12.13 20.1 2.130 3:12 03:12 :220 3:12:22Dec -20
❖
安全在于心细，事故出在麻痹。20. 12.13 20.1 2.130 3:12:2203 :12:2 2Dec ember 13, 2020
❖
踏实肯干，努力奋斗。2020年12月 13日 上午3 时12分 20.1 2.132 0.12. 13
❖
电力电子技术绪论(ppt 50页)
由上可知：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，是从以低 频技术处理问题为主的传统电力电子技术，向以高 频技术处理问题为主的现代电力电子技术方向发展 。所以电力电子技术的发展主要分为两个阶段：
1）传统电力电子技术：
时 间：1957年～1980年。
典型产品：晶闸管及其派生器件。 两个分支： ①微电子学——以晶体管集成电路为核
国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学 会对电力电子技术的定义：
有效地使用电力半导体器件，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。
王兆安编著的教材的定义：就是使用电力电子器件对 电能进行变换和控制的技术。
本教材的定义：
逆变器：指完成逆变的电力电子装置。
有源逆变：将逆变电路的交流侧接到交流电
逆 变
网上，把直流电逆变成同频率的
电
交流电反送到电网中去。
路 无源逆变：将逆变电路的交流侧直接接到负
载上，把直流电逆变成某一频率
或可变频率的交流电供给负载。
③整流电路：将交流电能转换为直流电能的电路。
也称AC/DC变换电路。
整流器：完成整流任务的电力电子装置。
电力电子技术是与电能处理相关的技术学 科。将电子技术与控制技术应用到电力领域， 通过电力电子器件组成各种电力变换电路，实 现电能的转换与控制，称为电力电子技术，或 电力电子学。
从工程的对象和内容及手段几方面理解电 力电子技术。 ❖ 对象：能量中的电能 ❖ 内容：对电能的变换和控制 ❖ 手段：利用电力电子器件（半导体器件）
型晶体管（IGBT）等。
特 点：集成化、高压、大电流；
电子行业电力电子技术--绪论
电子行业电力电子技术–绪论引言电子行业是一个以电力电子技术为核心的高科技产业，电力电子技术在电力系统中起着至关重要的作用。
随着社会的发展和科技的进步，电力电子技术在电子行业中的应用得以不断拓展和创新，为电力系统的稳定运行和能源的高效利用提供了有力的支持。
电力电子技术的背景电力电子技术是将电力与电子技术相结合的一门学科，它涉及到电力系统的调控、转换、保护和控制等方面。
在过去的几十年里，电力电子技术在电力系统中的应用得到了快速的发展和广泛的应用。
随着电力系统的规模和负荷的增加，传统的电力传输方式已经无法满足电力系统对稳定供电的要求。
电力电子技术的出现填补了这一空白，为电力系统的运行提供了强大支持。
电力电子技术的应用领域电力电子技术在电子行业中应用广泛，涉及到多个领域。
其中，典型的应用领域包括：1.电力传输与配电系统：电力电子技术在电力传输与配电系统中起着至关重要的作用。
通过使用电力电子器件，可以将电能从发电厂传输到用电终端，并在传输过程中进行功率调节和控制，提高电力系统的稳定性和效率。
2.可再生能源发电系统：随着可再生能源的不断发展与应用，电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用越来越广泛。
通过使用电力电子器件，可以将太阳能、风能等可再生能源转换为电能，并将其接入电力系统，实现可再生能源与传统电力系统的无缝衔接。
3.电动车充电系统：电动车充电系统是电力电子技术的另一个重要应用领域。
电力电子技术可以将交流电源转换为适合电动车充电的直流电源，并对电动车充电过程进行控制和保护，提高充电效率和安全性。
4.工业自动化控制系统：电力电子技术在工业自动化控制系统中扮演着重要角色。
通过使用电力电子器件，可以实现工业设备的精确控制和高效运行，提高生产效率和质量。
电力电子技术的发展趋势随着科技的不断进步和电力行业的发展，电力电子技术也在不断创新和发展。
未来，电力电子技术的发展趋势包括以下几个方面：1.高效能源转换技术：随着能源问题的日益严重，高效能源转换技术将成为电力电子技术的一个重要发展方向。
电力电子技术新书课件第一章课件,张兴
电
力
电
子
技
术
1.2 电力电子技术的发展史
■电力电子技术的发展史
图1.3 电力电子技术的发展史
◆一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用 一般认为，电力电子技术的诞生是以 年 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管为标志的 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
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力
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子
技
术
1.2 电力电子技术的发展
电力电子技术起始于20世纪50年代末20世纪60年代初的 硅整流器件，其发展经历了以低频技术为主的传统电力电 子技术时期和以高频技术为主的现代电力电子技术时期 在20世纪80年代末期和20世纪90年代初期以IGBT 和功率 MOSFET为代表发展起来的集高频、高压和大电流于一身 的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入 现代电力电子时代 进入20世纪90年代以来，电力电子技术进入了一个崭新的 快速发展时期。理论分析和实验表明：电力电子产品体积 与重量的缩小与供电频率的平方根成反比，因此电力电子 技术高频化是今后电力电子技术创新与发展的主导方向
电
力
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子
技
术
1.2 电力电子技术的发展
近年来，随着能源危机的出现，电力电子技术技术在变频 调速、新能源发电等方面得到了快速发展，世界各国对电 力电子技术也更加重视 一方面具有自关断能力的大功率高频新器件及其应用技术 取得了惊人的进步；另一方面，同微电子技术紧密结合的 新一代智能化功率集成电力电子技术初露锋芒 展望未来，随着具有高可靠性的集成电力电子模块 IPEM(Integrated Power Electronic Modules)技术以及具 有导通损耗小，耐压高、高结温等的特点的Silicon(硅)等 新一代宽禁带器件的应用将会使电力电子技术发生新一轮 革命性的变化
电工电子技术课件(绪论)
电工电子技术在电力系统中的应用广泛，如利用电力电子技术实现高效发电和输 电，通过自动化控制技术实现智能电网和需求侧管理，以及在智能电表和能源管 理系统中的应用。
电子设备与系统
总结词
电子设备与系统是电工电子技术的另一重要应用领域，涵盖消费电子产品、医 疗电子设备和工业电子系统等。
详细描述
电工电子技术在电子设备与系统中的应用体现在各类产品的设计和生产中，如 音频和视频设备、医疗仪器和工业控制系统等。通过电工电子技术，可以实现 设备的性能提升、功能扩展和智能化。
详细描述
晶体管在电子电路中主要用于信号放大、开关和振荡等 作用。其工作原理涉及半导体中的电子和空穴的运动， 通过改变外部电压或电流可以控制晶体管的导通和截止 状态，从而实现信号的放大或开关控制等功能。
05
电工电子技术的应用实 例
电力系统
总结词
电力系统是电工电子技术应用的重要领域，涉及发电、输电、配电和用电等环节 。
电阻器
总结词
电阻器是用于限制电流的元件，其阻值大小 与材料、长度和横截面积等因素有关。
详细描述
电阻器是电子电路中最常用的元件之一，它 能够将电能转换为热能，从而消耗或调节电 流。电阻器的阻值大小可以通过调节其材料 、长度和横截面积等因素来改变，以满足不
同电路的需求。
电容器
要点一
总结词
电容器是一种能够存储电荷的元件，其容量大小与电极间 距、电极面积和介电常数等因素有关。
二极管
总结词
二极管是一种具有单向导电性的半导体元件，其导电 性能与温度、光照等因素有关。
详细描述
二极管在电子电路中主要用于整流、检波和开关等作 用。其导电性能受到温度、光照等因素的影响，因此 在实际应用中需要考虑这些因素对二极管性能的影响 。
电子行业电力电子课件—绪论
电子行业电力电子课件—绪论1. 引言在当今的电子行业中，电力电子技术扮演着至关重要的角色。
随着电子设备的广泛应用，电力电子技术的发展对能源的有效利用和电力系统的稳定运行起着关键作用。
本课件旨在介绍电力电子技术在电子行业中的基本概念、发展历程和应用领域。
2. 电力电子技术概述2.1 电力电子技术定义电力电子技术是将电子器件和电路应用于电力系统中，实现对电力的控制、转换和处理的一门技术。
它通过提高电力系统的效率和可靠性，使得电力可以在不同形式之间进行转换，并实现对电力的精确控制。
2.2 电力电子技术的发展历程电力电子技术的发展可以追溯到20世纪60年代，随着半导体器件的发展和成本的降低，电力电子技术得到了广泛应用。
从最初的整流器和逆变器，到现在的交流调压器、变频器和无功补偿装置，电力电子技术不断演变和创新，为电力系统的优化提供了强大的支持。
2.3 电力电子技术的应用领域电力电子技术广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：•电力系统稳定性控制：通过控制电流和电压的波形和相位，优化电力系统的稳定性。
•电力质量改善：通过控制电力波形的失真、谐波和噪声，提高电力的质量。
•能量转换与调节：将电力从一种形式转换为另一种形式，如直流-交流转换、电力的降压升压等。
•电力系统损耗控制：通过控制电力的流动和转换过程，减少能源的损耗和浪费。
3. 电力电子技术的基本原理3.1 电力电子器件电力电子器件是电力电子技术的核心组成部分，常用的电力电子器件包括二极管、晶闸管、场效应管和继电器等。
这些器件具有控制电流和电压的能力，能够实现电力的开关和调节。
3.2 电力电子电路电力电子电路是电力电子技术的重要实现手段。
常见的电力电子电路包括整流电路、逆变电路、变换电路等。
这些电路通过控制电力电子器件的状态和工作方式，实现对电力的控制和转换。
3.3 电力电子控制电力电子控制是电力电子技术应用的关键环节。
通过采用不同的控制策略和算法，可以实现对电力的精确调节和控制。
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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。
电力电子技术的理论基础是电路理论。
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电力电子课件—绪论
1.３ 电力变换形式
n电能形式——交流（AC： Alternating Current） 直流（DC： Direct Current）
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/27
电力电子课件—绪论
展
•190 4 •电子 管问 世
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•193 0
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•197 •198 •199 •200 •t(年)
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0
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•水银（汞 弧）整流
器时代
•晶闸管时 代
• IGBT出现
• 功率集成器 件
电力电子课件—绪论
电能变换发展： 交流——直流变流机组
电能变换发展： 交流——交流变流机组
•高性能+DSP
电力电子课件—绪论
3. 电力电子技术的应用
✓一般工业：
交直流电机驱动、电化学工业、冶金工业
✓交通运输：
电气化铁道、电动汽车、航空、航海
✓电力系统：
高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿、电力市
场
✓电子装置电源：为信息电子装置提供动力
✓家用电器：“节能灯”、变频空调等大部分
✓其他：UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
•讨论与其他学科关系？
电力电子课件—绪论
•２、电力电子技术的发展历史
•电力电子技术的发展史是以电力电子器件 •的发展历史为纲的
•电能变换技术的发展为电力电子技术发展奠定 理论和技术基础
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电力电子课件—绪论
•电力电子器件的发展历史
•1957 年发明 晶闸管
•全控 型器件
•GTO
•GTR
电力电子课件—绪论
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2020/11/27
电力电子课件—绪论
绪论
1.什么是电力电子技术 2.电力电子技术的发展史 3.电力电子技术的应用
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电力电子课件—绪论
•１．什么是电力电子技
术 1.1
电力电子与信息电子
•电子技术
•信息电子技术
•电力电子技术
•模拟电子技术
•数字电子技术
电能变换技术发展方向：
n 大功率 n 高频化 n 集成化
现代电力电子技术
•变频
•现代电力 •电子技术
•一个核心技术 •三个基本特征 •五个发展方向
•定频
•电源•电能处理与节能•开关
•高频高效 •有源 •弱电控制强电
•高功率密度•无功
•高•技高术压的大支功撑率
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•多种应用领域·
•高功率因数
•信息电子技术——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。
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电力电子课件—绪论
1.2 电力电子技术两大分支
✓电力电子器件制造技术
是电力电子技术的基础，其理论基础是半导体 物理
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电力电子课件—绪论
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电力电子课件—绪论
•电力电子技术在交直流电机驱动系统中的应用
•矿井 / 水泥制造 •高速铁路/城市轻轨
•轧钢
•造纸
•舰船推进
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•石油/石化
•发
•污水处理
电
电力电子课件—绪论
•电力电子技术在风力 •发电中的应用
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电力电子课件—绪论
•MOSFE T
•复合 型器件
•IGBT •IGCT •MCT
•集成 功率电 路
•PIC
•HVIC
•IPM
•电力电子器件的发展方向：
•体积小、功率大、开关频率高、损耗低、集成度高
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电力电子课件—绪论
•史前期 •（黎明
期）
•晶体管诞 生
•晶闸管 问世， (公元元
年)
•全控型器 件迅速发
✓电力变换四大类：
ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＡＣ、ＡＣ／ＡＣ
•表1 电力变换的种类
输出 输入
交流（AC）
直流（DC） 整流（AC-DC）
交流（AC）
交流电力控制变频、 变相（AC-AC）
直流（DC）
直流斩波（DC-DC） 逆变（DC-AC）
✓进行电力变换的技术称为 变流技术
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电力电子课件—绪论
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电力电子课件—绪论
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电力电子课件—绪论
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电力电子课件—绪论
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电力电子课件—绪论
•电力电子技术在交通运输中的应用 •——磁悬浮列车
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电力电子课件—绪论
•电力电子技术在交通运输中的应用 •——电动汽车
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电力电子课件—绪论
1.４ 与相关学科的关系
电力电子学 (Power Electronics)名称20 世纪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；
•电子学
•电力 •电子学
•连续、离散
•控制 •理论
Hale Waihona Puke •电力学PPT文档演模板
•图1 描述电力电子学的倒三角形