电力电子技术课程概述
电力电子技术概述PPT课件
电力电子技术概述PPT课件•电力电子技术基本概念•电力电子器件•电力电子变换技术•电力电子系统分析与设计•典型应用案例剖析•发展趋势与挑战01电力电子技术基本概念它涉及到电力、电子、控制等多个领域，是现代电力工业的重要组成部分。
电力电子技术的核心是对电能进行高效、可靠、可控的转换，以满足各种用电设备的需求。
电力电子技术是一门研究利用半导体器件对电能进行转换和控制的学科。
电力电子技术定义从早期的整流器、逆变器到现在的高频开关电源、智能电网等，电力电子技术经历了多个发展阶段。
发展历程目前，电力电子技术已经广泛应用于工业、交通、通信、家电等各个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
现状随着新能源、智能电网等技术的不断发展，电力电子技术的应用前景将更加广阔。
未来趋势发展历程及现状工业领域电机驱动、电力系统自动化、工业加热等。
电动汽车、高速铁路、航空航天等。
通信电源、数据中心、云计算等。
变频空调、LED照明、智能家居等。
随着新能源技术的不断发展，电力电子技术在太阳能、风能等领域的应用将更加广泛；同时，智能电网的建设也将为电力电子技术的发展提供新的机遇。
交通领域家电领域前景展望通信领域应用领域与前景02电力电子器件电力二极管（Power Diode）结构简单，工作可靠导通和关断不可控主要用于整流电路晶闸管（Thyristor）四层半导体结构，三个电极导通可控，关断不可控主要用于相控整流电路可关断晶闸管（GTO）通过门极负脉冲可使其关断关断时间较长，需要较大的关断电流主要用于大容量场合电力晶体管（GTR）电流驱动的双极型晶体管导通和关断可控，但驱动电路复杂主要用于中等容量场合电力场效应晶体管（Power MOSFET ）电压驱动的单极型晶体管导通电阻小，开关速度快01主要用于中小容量场合02绝缘栅双极型晶体管（IGBT）03结合了MOSFET和GTR的优点01电压驱动，大电流容量，快速开关02目前应用最广泛的电力电子器件之一03电力电子变换技术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将交流电转换为直流电。
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
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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
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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
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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）
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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
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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
电力电子技术课程大纲
电力电子技术课程大纲一、课程简介电力电子技术是现代能源领域的重要分支，本课程旨在介绍电力电子技术的基本原理、应用场景和发展趋势，培养学生的电力电子设计和应用能力。
二、课程目标1. 了解电力电子技术的基本概念和原理；2. 熟悉电力电子器件的特性和使用方法；3. 掌握电力电子系统的设计和优化方法；4. 学会应用电力电子技术解决实际问题。
三、教学内容1. 电力电子器件1.1 二极管、晶闸管、可控硅等基本器件的原理和特性；1.2 MOSFET、IGBT等新型器件的原理和应用；1.3 调制技术在电力电子器件中的应用。
2. 电力电子转换器2.1 单相和三相整流电路的原理和控制方法；2.2 逆变电路的原理和应用；2.3 DC/DC变换器和DC/AC变换器的设计和调试。
3. 电力电子系统3.1 交流调速系统的原理和设计；3.2 UPS电源系统的结构和工作原理；3.3 电动汽车充电桩的设计与实现。
4. 典型应用案例4.1 可再生能源并网发电系统；4.2 交通运输电力电子系统；4.3 工业电力电子系统。
五、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解，系统阐述电力电子技术的基本理论和原理；2. 实验操作：通过实验室实践，让学生熟悉电力电子器件的使用和系统的设计；3. 课程设计：通过综合实践项目，培养学生的应用能力和创新能力；4. 论文撰写：鼓励学生进行课程相关的研究，并撰写学术论文。
六、教材及参考资料1. 主教材：《电力电子技术导论》，作者：XXX；2. 参考资料：- 《现代电力电子技术》，作者：XXX；- 《电力电子技术应用与实践》，作者：XXX；- 《电力电子器件及其应用》，作者：XXX。
七、考核方式1. 平时成绩：包括出勤率、课堂表现和实验报告等；2. 期中考试：笔试形式，考察学生的理论基础和应用能力；3. 期末考试：笔试形式，综合考察学生的知识掌握程度和综合应用能力；4. 实践项目：要求学生完成一个与电力电子技术相关的实践项目，并撰写实践报告。
电力电子技术课程标准
《电力电子技术》课程标准一、课程概述本课程是电气工程及其自动化专业的专业主干课程，通过本课程的学习使学生掌握电力电子技术分析与设计的基础知识，包括可控整流技术（单、三相，半控与全控，半波与全波）、电力电子器件及参数、有源逆变技术、触发电路、交流调压、无源逆变技术等。
通过对本课程的学习，使学生了解并掌握分析电力电子装置与设备设计的基本理论与基本方法，为相关后续课程的学习打下坚实的基础。
此学习领域分成4个学习情境，学习领域完全按照基于工作过程的教学模式展开教学，以六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个项目进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。
二、培养目标1、知识目标（1）掌握直流稳压电源的分类；（2）熟悉线性稳压电源的基本工作原理；（3）掌握开关电源的典型结构；（4）熟悉开关电源的技术性能指标；（5）掌握开关电源的满足原则；（6）熟悉常见的开关器件有哪些；（7）掌握电力电子器件的分类；（8）掌握二极管的相关知识；（9）掌握双极型晶体管的相关知识；（10）掌握电力MOSFET的相关知识；（11）了解绝缘栅双极型晶体管的电路特点；（12）了解电力电子电路的分类；（13）了解降压型电路的相关知识；（14）熟悉升/降压型电路的相关知识；（15）了解推挽式电路的相关知识；（16）熟悉桥式电路的相关知识；（17）了解零电流关断/通的区别。
2、技能目标（1）理解逆变器的存在过程及分析方法；（2）掌握软开关在电源电路中的作用；（3）掌握根据有效值相量绘制相量图的方法。
3、素质目标（1）养成诚实守信、吃苦耐劳的品德（2）养成勤于思考、及时发现问题的学习习惯（3）具有团队合作的意识（4）养成爱护设备和检测仪器的良好习惯三、与前后课程的联系1、与前续课程的联系物理课程的学习培养了学生的对电源电路分析的掌握能力，为本门课的学习奠定理论基础。
2、与后续课程的关系为后续课程提供了必要的基础能力。
《电力电子技术》PPT课件
可控硅时代
通过控制电流导通角，实现电 压和功率的调节。
现代电力电子时代
以IGBT、MOSFET等为代表 ，实现高效、快速的电能转换
。
电力电子技术的应用领域
电力系统
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。
电机驱动
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
照明控制
通过电力电子技术可实现 对照明设备的调光和调色 ，提高照明质量和节能效 果。
加热与焊接
电力电子技术可用于控制 加热设备的功率和温度， 实现精确控温和高效能焊 接。
交通运输应用
电动汽车驱动
电力电子技术是电动汽车 驱动系统的核心，可实现 高效能、低排放的驱动控 制。
轨道交通牵引
通过电力电子技术可实现 轨道交通车辆的牵引控制 和制动能量回收。
交流-交流变流电路的工作原理
通过电力电子器件的开关作用，改变输入交流电 的电压和频率，得到所需的输出交流电。Fra bibliotekABCD
交流-交流变流电路的分类
变频电路、变压电路等。
交流-交流变流电路的应用
电机调速、风力发电、太阳能发电并网等。
一般工业应用
01
02
03
电机驱动
电力电子技术可用于控制 电机的速度和转矩，提高 电机的效率和性能。
通过求解系统微分方程或差分方程，得到系统输 出与输入之间的关系，进而分析系统性能。
频域分析法
利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，通 过分析系统频率响应特性来评估系统性能。
3
状态空间分析法
通过建立系统状态空间模型，分析系统状态变量 的变化规律，从而研究系统的稳定性和动态性能 。
电力电子技术教案
电力电子技术教案一、课程概述本课程主要介绍电力电子技术的基本概念、原理和应用。
通过学习该课程，学生将了解到电力电子技术在电力系统中的重要性以及电力电子器件、电力电子变换器的工作原理和特性。
同时，学生将学会电力电子技术的设计与应用，并通过实践掌握电力电子设备的故障诊断与维修。
二、教学目标1.掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.了解电力电子器件的工作原理和特性；3.学会电力电子变换器的设计与应用；4.具备电力电子设备的故障诊断与维修能力。
三、教学内容1.电力电子技术的基本概念与原理（4课时）1.1电力电子技术的发展历程1.2电力电子技术在电力系统中的应用1.3电力电子技术的基本原理2.电力电子器件的工作原理与特性（8课时）2.1二极管与可控硅的特点与应用2.2晶闸管与场效应管的工作原理与应用2.3双向晶闸管和功率管的工作原理与应用3.电力电子变换器的设计与应用（12课时）3.1单相桥式整流电路设计与应用3.2单相交流调压器设计与应用3.3单相变频器设计与应用3.4三相桥式整流电路设计与应用3.5三相交流调压器设计与应用3.6三相变频器设计与应用4.电力电子设备的故障诊断与维修（8课时）4.1故障诊断的基本方法与步骤4.2故障诊断与维修案例分析4.3维修实践操作指导四、教学方法1.理论讲授：通过PPT讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用。
2.课堂讨论：引导学生积极参与课堂讨论，深入理解电力电子技术的应用问题。
3.实验实践：组织学生进行电力电子实验和故障诊断实践，培养学生的实践能力和创新思维。
五、教学评价1.考试评价：设置闭卷考试，测试学生对电力电子技术的理论知识的掌握程度。
2.实验报告：要求学生完成电力电子实验和故障诊断实践，并撰写实验报告。
3.课堂表现：评价学生在课堂讨论、实践操作中的参与度与表现。
4.作业评价：布置电力电子技术的应用题目，评价学生的解题能力和应用能力。
六、教材与参考书目主教材：《电力电子技术》，高级教育出版社。
电力电子技术概述 PPT课件
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
1) 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
2) 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
3) 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
➢ 在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电 源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置
1.3 电力电子技术的应用
4) 电子装置用电源
➢ 各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信 设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源， 现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需 的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电 源。在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由 于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了 线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电 源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
➢ 电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和 驱动控制其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。 一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠 变频器和斩波器驱动并控制
➢ 飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空 和航海都离不开电力电子技术
➢ 如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力 电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统， 而近年来交流变频调速已成为主流
1.3 电力电子技术的应用
➢ 传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来 兴起的核能发电。能源危机后，各种新能源、可 再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中 太阳能发电、风力发电的发展较快，燃料电池更 是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制 约，发出的电力质量较差，常需要储能装置缓冲， 需要改善电能质量，这就需要电力电子技术。当
电力电子技术课程大纲
电力电子技术课程大纲一、课程背景和目标本课程旨在介绍电力电子技术的基本原理、应用和发展趋势，培养学生熟悉电力电子技术的能力，为相关领域的工作和研究提供基础知识和技能。
二、教学内容与安排1. 电力电子基础知识1.1 电力电子的定义和分类1.2 电力电子器件及其特性1.3 电力电子电路和拓扑结构1.4 电力电子系统建模与分析方法2. 开关电源与电力因数校正技术2.1 开关电源的动态响应和稳定性分析2.2 电力因数校正技术的原理和应用2.3 无功功率补偿技术及控制策略3. 交流电力电子调节技术3.1 交流电力电子装置的原理和结构3.2 交流电力电子调制方法3.3 交流电力电子调节技术的控制与应用4. 直流电力电子调节技术4.1 直流电力电子装置的原理和结构4.2 直流电力电子调制方法4.3 直流电力电子调节技术的控制与应用5. 电力电子应用与发展趋势5.1 变频调速技术在电力电子中的应用 5.2 电力电子在新能源领域的应用5.3 电力电子技术的发展趋势与挑战三、教学方法与评价方式1. 教学方法1.1 课堂讲授结合案例分析和实验演示 1.2 小组讨论和问题解答1.3 实践实习和项目设计1.4 相关文献研读和学术研讨2. 评价方式2.1 平时表现和课堂参与度2.2 作业和实验报告2.3 期中考试和期末考试2.4 科研项目设计和报告四、教材与参考资料1. 教材1.1 《电力电子技术导论》 - 作者：张三1.2 《电力电子系统与应用》 - 作者：李四1.3 《现代电力电子技术原理与应用》 - 作者：王五2. 参考资料2.1 《电力电子技术基础》 - 作者：赵六2.2 《电力电子技术概论》 - 作者：钱七2.3 《电力电子技术发展趋势与挑战》 - 作者：孙八五、教学团队本课程由经验丰富的教师团队承担，具备电力电子技术及其应用领域的研究背景和实践经验，保证教学内容的准确性和实用性。
六、考核要求和学分分配1. 考核要求1.1 出勤率达到规定标准1.2 完成课堂作业和实验报告1.3 参加期中考试和期末考试1.4 科研项目设计和报告2. 学分分配2.1 平时表现：20%2.2 作业和实验报告：30%2.3 期中考试：20%2.4 期末考试：20%2.5 项目设计和报告：10%七、备注本大纲仅供参考，教学内容和安排可能根据实际情况进行调整和更新，希望同学们能够积极参与课程学习，不断拓展电力电子技术的知识和应用领域。
《电力电子技术》课程介绍
《电力电子技术》课程介绍一、课程概况课程名称电力电子技术学分 4课程学时数：讲课 32 学时, 实验 16 学时授课对象：电气工程及其自动化专业远程教育学生预修课程：电路原理，模拟电子技术基础，数字电子技术基础课程性质：专业必修课二、教学目标通过电力电子技术课程的学习，学生应达到以下要求：1. 熟悉功率半导体器件、驱动及保护电路、交流-直流(AC-DC)变换电路、直流-直流(DC-DC)交换电路、直流-交流(DC-AC)变换电路、交流-交流(AC-AC)变换电路、软开关技术；2. 掌握各类电能变换的基本原理、各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算；3. 具有初步设计、调试、分析电力电子变流装置的能力。
三、教学内容四、教学方法及组织形式通过网络授课方式，建立教师、助教、网站管理人员与同学们的互动，对学生们而言可以随时有答疑解惑的网络渠道。
具体可分为：（1）课程导学：通过对课程内容、知识模块顺序、课程资源、学习方法、学习计划、考核方法的介绍，使学生对课程的总体情况、学习目标及要求有个总体的了解，便于学生能够安排好后面的学习。
在学习过程中，对课程学习中的重点、难点和疑点问题作重点讲述；适时地进行习题课教学，并网上进行网络实时答疑。
（2）理论学习：学生可以利用资源丰富的课程开放资源网站进行自主学习。
（3）实验教学：在浙江大学电工电子网络实验室的基础上研制成功基于网络远程控制、远程监视的电力电子技术实验系统，使学生在家就可以通过网络实时完成远程网络教学实验。
在具备条件的教学中心，组织学生利用课程组研制的得到广泛推广的电力电子技术与电机控制系统实验装置进行实验。
（4）小组讨论和BBS专题讨论：组成多人的网络学习小组进行协作学习；课程开辟BBS专题讨论，教师有针对性地在BBS讨论区设置专题讨论题目，引导学生进行互动性学习。
五、参考教材及相关资料(1)教材：电力电子技术（第二版），贺益康、潘再平，科学出版社 2010年(2)参考教材：电力电子技术与运动控制系统实验，潘再平、唐益民，2008年(3)参考网站：电力电子技术国家级精品课程教学网站：。
以fundamentals of power eletronics为教材的课程
以fundamentals of power eletronics为教材的课程
以《Fundamentals of Power Electronics》为教材的课程主要包括以下内容：
1.电力电子技术概述：介绍电力电子技术的定义、应用和发展历程，以及电力电子电
路的基本组成和特点。
2.电力电子器件：介绍常用电力电子器件（如硅整流器、晶体管、可关断晶闸管等）
的工作原理、特性参数和使用方法。
3.功率转换技术：介绍基本的功率转换技术，如整流、逆变、斩波和调压等，以及这
些技术在不同场合的应用。
4.电机与电力电子控制：介绍电机的基本原理和控制方法，以及电力电子技术在电机
控制中的应用，如直流电机控制、交流电机控制等。
5.分布式发电与微电网：介绍分布式发电系统的基本原理、组成和特点，以及微电网
的概念、结构和运行控制。
6.电力电子在电力系统中的应用：介绍电力电子技术在电力系统中的应用，如无功补
偿、有功滤波、静止无功发生器等。
7.电力电子系统的建模与仿真：介绍电力电子系统的数学建模和仿真方法，以及常用
仿真软件的使用方法。
8.电力电子系统的可靠性分析与设计：介绍电力电子系统的可靠性分析和设计方法，
以确保系统的稳定性和可靠性。
电力电子技术课程概述
五、 教材内容简介
课程内容
电力电子技术
电力电子器件 基本电力电子电路
控制技术 应用
基本结构 工作原理 主要参数 应用特性
共 性 问 题
整 流 电 路
逆 变 电 路
直 流 直 流 变 流
交 流 交 流 变 流
脉 宽 调 制 技 术
软 开 关 技 术
电力 电子 装置要包括器件、电路、应用这三方面的内容， 通过对本课程的学习，要求学生： 1．电路为主线——在熟悉电力电子器件外特性、额定参数 及极限参数的基础上，注重分析研究由各类器件所组成 的各种电力电子变流电路；着重掌握主电路的组成和工 作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的 参数计算与元件选择；熟悉了解典型触发、驱动和缓冲 保护电路的组成、工作原理和特点。 2．重视分析方法——波形分析是电力电子电路的基本分析 方法，只有画出各种状态下的波形，才能加深对电路原 理的定性理解，并在此基础上进行分析。因此，要把它 作为主要学习内容，这样才能抓住各种电力电子电路分 析方法的共性。 3．注重实践——本课程是一门理论性和实践性均较强的专 业技术基础课，要学会从实际应用的角度去分析和掌握 各种典型电路;加强实验动手能力培养。
四、 电力电子技术的应用
电力电子技术应用非常广泛，国防军事、工业、交通、 农业、商业、文体、医药等以至家用电器无不渗透着电 力电子技术的新成就。 一般工业：
交直流电机、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 其他： UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
二、 电力电子技术及特点
电力电子技术课程教学大纲
电力电子技术课程教学大纲一、课程简介电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分，它涉及到电能的转换、调节和控制等关键技术，对电力系统的可靠性和效率有着深远的影响。
本课程旨在通过系统化的教学，使学生获得电力电子技术的理论基础和实践操作能力，为未来从事相关领域的工作做好准备。
二、课程目标1. 理解电力电子技术的基本原理和概念；2. 掌握电力电子器件的性能、特点和应用；3. 能够进行电力电子系统的设计和仿真；4. 具备电力电子实验操作和故障排除的能力；5. 培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
三、教学内容1. 电力电子基础知识- 电力电子的定义和发展历程；- 电力电子系统的组成和分类；- 电力电子器件的基本原理和特性。
2. 交流-直流变换技术- 单相和三相桥式整流电路；- 直流电压调节和稳定技术；- 高频变压器和谐振技术。
3. 直流-交流变换技术- 单相和三相逆变电路；- 逆变电路的调制技术；- 谐振逆变电路和多电平逆变技术。
4. 交流-交流变换技术- 交流调压技术；- 交流调频技术；- 交流电力传输技术。
5. 电力电子在新能源领域的应用- 光伏发电系统；- 风能发电系统；- 储能系统。
四、教学方法1. 理论授课：通过讲授基本概念、原理和分析方法，帮助学生建立系统的知识框架；2. 实验探究：组织实验操作，让学生亲自动手，加深对电力电子技术的理解和应用；3. 课堂讨论：引导学生进行小组讨论，促进思维碰撞和知识交流；4. 课程项目：设置课程项目，要求学生进行课程设计和实践操作，提升实际应用能力；5. 远程教学：结合现代信息技术，通过在线平台进行远程教学和互动。
五、考核方式1. 课堂表现：考核学生的课堂参与、提问和回答能力；2. 作业完成：布置课后作业，考察学生对所学知识的掌握程度；3. 实验报告：要求学生进行实验操作并撰写实验报告，评估实验能力和数据处理能力；4. 期末考试：综合考核学生对整个课程内容的理解和应用能力；5. 课程设计：要求学生根据所学知识进行课程设计和实践操作，并提交报告。
《电力电子技术》课程简介
电力电子技术
PowerE1ectronic
总学时：40理论：40实验、上机、实习等：0
学分：2.5
课程主要内容：
各种常用电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的的一些问题；最基本最常用的几种可控整流的电路结构、工作原理、电路工作参数分析及不同负载性质对整流电路的影响；变压器漏抗对整流电路的影响及整流电路的谐波和功率因数分析；直流斩波电路的主要类型，常用斩波电路的工作原理；交交变流电路的主要类型，常用交流调压、调功电路结构、工作原理以及交交变频电路的基本概念；逆变的概念、常用逆变电路的构成及工作原理；PwM控制技术的概念、工作原理及在逆变电路中的应用；软开关的基本概念及常用的组合变流电路的结构形式。
先修课程：电路理论、电子技术
适用专业：电气工程与其自动化
教材：
王兆安，刘进军.电力电子技术（第五版）.北京，机械工业出版社，2009年。
教学参考书：
【1】叶斌.电力电子应用技术.北京，清华大学出版社，2006年。
[2]徐德鸿，马皓，汪槽生.电力电子技术.北京，科学出版社，2006年。
[3]D.GrhameHo1mes,ThomasA.1ipo著,周克亮译.电力电子变换器PWM技术原理与实践.北京，人
民邮电出版社，2010年。
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电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型 风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照 明电源等方面，因此它也被称为是节能技术。
五、 教材内容简介
课程内容
电力电子技术
电力电子器件 基本电力电子电路 控制技术 应 用
基本结构 共
工作原理 性 主要参数 问 应用特性 题
直交 整 逆流 流 流 变直 交 电 电流 流 路 路变 变
二、 电力电子技术及特点
电力电子技术和控制理论
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，电力电子装置是自
动化技术的基础元件和重要支撑。
2、电力电子技术的发展趋势
电力电子器件发展的目标是：大容量、高频率、
易驱动、低损耗、小体积（高芯片利用率）、模 块化。
新的控制技术的使用，以减小电力电子器件的开
关损耗，如软开关技术：通过谐振电路使得器件 在零电压（ZVS）或零电流（ZCS）的状态下进 行开关。
电力电子应用系统向着高效、节能、小型化和智
图1-1 描述电力电子学的倒三角形
二、 电力电子技术及特点
电力电子技术和电子学
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，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。
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，这是电力电 子学和电力学的主要关系。
能化的方向发展。
四、 电力电子技术的应用
电力电子技术应用非常广泛，国防军事、工业、交通、 农业、商业、文体、医药等以至家用电器无不渗透着电 力电子技术的新成就。 一般工业：
交直流电机、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
三、 电力电子技术的发展概述
电力电子技术的发展是以电力 电子器件为核心，伴随变换技术和 控制技术的发展而发展的。
三、 电力电子技术的发展概述
1、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 用电气公司研制出第一只晶闸管为标志的。
三、 电力电子技术的发展概述
SVC
四、 电力电子技术的应用
4）电子装置用电源
电子装置
程控交换机
微型计算机
四、 电力电子技术的应用
5）家用电器
四、电力电子技术的应用
6）其他
大型计算机的UPS 新型能源
航天技术
四、 电力电子技术的应用
总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激发人 们学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。
电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源，因 此可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术。
二、 电力电子技术及特点
1、电力电子技术的概念
可以认为，所谓电力电子技术就是应用于电力领域 的电子技术。
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
信息电子技术——信息处理 电力电子技术——电力变换
二、 电力电子技术及特点
具体地说，电力电子技术就是使用电力电子器件对电
能进行变换和控制的技术。 电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。 变流技术则是电力电子技术的核心。 工程应用是电力电子技术的根本目的。
表1-1 电力变换的种类
输出
输入
交流（AC） 直流（DC）
直流（DC） 交流（AC）
整流 （AC-DC） 直流斩波(DC-DC)
交流电力控制 变频、变相(AC-AC)
逆变(DC-AC)
二、 电力电子技术及特点
2. 电力电子技术和其它学科的关系 电力电子学
美国学者W. Newell认为电力电子学是由电力学、电 子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
流流
脉 宽 调 制 技
术
软 开 关 技
术
电力 电子 装置 的应
用
六、课程总体要求
本课程主要包括器件、电路、应用这三方面的内容， 通过对本课程的学习，要求学生： 1．电路为主线——在熟悉电力电子器件外特性、额定参数 及极限参数的基础上，注重分析研究由各类器件所组成 的各种电力电子变流电路；着重掌握主电路的组成和工 作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的 参数计算与元件选择；熟悉了解典型触发、驱动和缓冲 保护电路的组成、工作原理和特点。 2．重视分析方法——波形分析是电力电子电路的基本分析 方法，只有画出各种状态下的波形，才能加深对电路原 理的定性理解，并在此基础上进行分析。因此，要把它 作为主要学习内容，这样才能抓住各种电力电子电路分 析方法的共性。 3．注重实践——本课程是一门理论性和实践性均较强的专 业技术基础课，要学会从实际应用的角度去分析和掌握 各种典型电路;加强实验动手能力培养。
本课程的目的，是使学生在从应用的角度熟悉典 型电力电子器件的工作原理、外特性及功能的基础上， 熟悉和掌握电力电子技术的基本理论、基础知识，掌 握各类电力电子电路的电路结构、工作原理，掌握电 力电子变流电路的分析方法，并了解电力电子技术在 工程技术领域中的应用。
二、 电力电子技术及特点
1、电力电子技术电源：
为信息电子装置提供动力
家用电器：
“节能灯”、变频空调
其他：
UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
四、 电力电子技术的应用
1）一般工业
轧钢机
电解铝
数控机床
冶金工业
四、 电力电子技术的应用
2）交通运输
四、 电力电子技术的应用
3）电力系统
柔性交流输电FACTS
高压直流装置HVDC
《电 力 电 子 技 术》 Power Electronics
信息与控制工程学院
概述
一、课程性质与教学目的 二、 电力电子技术及特点 三、 电力电子技术的发展 四、 电力电子技术的应用 五、 教材内容简介 六、 课程总体要求
一、 课程性质与教学目的
电力电子技术是电气工程及其自动化、自动化、 电气自动化技术、电力系统自动化技术等电类专业必 修的学科基础课，是一门理论知识和应用实际紧密结 合的课程。
二、 电力电子技术及特点
3. 电力电子技术分支和特点：
分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。
电力电子技术特点： 全控化 集成化 高频化 高效率化 变换器小型化 电力电子技术是电气工程学科中目前最为活跃的分支。有人
预言：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。