电力电子技术课程综述
第一章电力电子技术综述
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Vo
3V
1-1分压器、电压跟随器及输出特性
o
可以看出，随着电流增加输出电压线性下降，当输出电流为12mA时，所设计的电源输出电压为零。也就是说，这个电源对负载变化没有调节能力。 理想电压源输出电压不会随输出电流增大而下降，也就是说输出电压对负载变化应该具有100%的调节性能，从电路角度看，即电源等效内阻为零。
随着电子技术的不断发展，新器件不断出现，电力电子技术的发展方向是高频、高效、高功率密度和智能化，最终使人们进入电能变换和频率变换更加自由的时代，并充分发挥其节能、降耗和提高装置工作性能的作用。 功率半导体器件是现代电力电子技术（Modern Power Electronics）的基础，它的应用范围非常广阔，从毫瓦级的个人无线通信设备，到百万千瓦的高压直流输电（High Voltage DC Transmission）系统。
1 DC-AC变换器——逆变器 将直流电源变换成一个交流电源（单相或多相）称之为逆变，这种装置称为逆变器(Inverter)。
图1-4 基本的单相或三相dc-ac变换电路
基本电路如图1-4（a）所示，通过采用一个开关把直流电源变换成低频或高频交流源，输出波形为脉动直流波形，输出波形经过滤波电路整形成希望的波形，一般希望输出为正弦波形。 三相输出通过采用三个开关完成，如图1-4（b）所示。三个开关轮流导通120度，输出三相120度直流脉动波形。 交流电的频率、幅度大小和相位是交流电的三要素，使用电力电子技术如何自由地变换三要素，是DC-AC变换技术研究的主要内容。 DC-AC变换器应用范围很广，如飞机和空间站电源、UPS、闪光灯充电、太阳能发电、交流电机调速、变速恒频电源和感应加热电源等，它们输出交流频率从50Hz到1MHz不等。 DC-AC变换技术将在第6章介绍。
电力电子技术论文综述
班级：机自10-1F 学号24101900372序号：39 姓名吕博文引言电力电子技术是应用与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，主要用于电力变换。
目前所用的电力电子器件均为半导体制成，故也称电力半导体器件。
通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。
电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础，而变流技术则是电力电子技术的核心。
电力电子又称“功率电子学”（英文：Power Electronics），简称PE，是应用于电力领域，使用电力电子元件对电能进行变换和控制的电子技术。
电力电子技术分为电力电子元件制造技术和变流技术。
一般认为，1957年美国通用电气公司研制出第一个晶体管是电力电子技术诞生的标志。
1974年，美国的W. Newell提出：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行成。
这一观点被全世界普遍接受。
电力电子技术的发展史随着1902年第一个整流器的问世,进而引入了功率电子学这个概念。
原始整流器是一个内含液态汞的阴极放电管。
这个汞蒸气型的整流器,可以将数千安培的交流电转换为直流电,其容忍电压也高达一万伏特以上。
从1930年开始,这种原始的整流器开始匹配一个类似于通管技术的点阵式(或晶格结构)类比控制器,从而实现了直流电流的可控制性(引燃管,闸流管)。
由于正向可通过的电压约为20伏特,进而乘于正向可通过的电流就产生了可观的电功率损失,由此而来的投资和运营成本等等也会相应的增加。
因而这种整流器在现今的功率电子技术方面并不会得到广泛的应用。
随着半导体在整流方面的应用,第一个半导体整流器(硒和氧化亚铜整流器)被发明出来。
1957年,通用电气研发出第一种可控式功率型半导体,后来命名为晶闸管。
之后进一步地研发出多种类型的可控式功率型半导体。
这些半导体如今也在驱动技术方面得到广泛应用。
1 电力电子技术的应用电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。
电力电子技术课程综述
Hefei University电力电子技术课程综述授课教师：系别：电子信息与电气工程系班级：自动化（1）班姓名：学号：日期：2011年6月12日摘要:电力电子技术（Power Electronics Technology）是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科，是在电子、电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科。
包括电压、电流、频率和波形变换等知识，涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。
本课程综述主要介绍了电力电子技术的概况和该课程所学的几个重要知识点，并简要介绍了电力电子技术的发展趋势以及电力电子技术在实际生活中的应用等。
电力电子技术的发展是很迅速的，电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。
它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。
最后，对课程做了总结并写了学习该门课程的一些心得想法。
关键字: 整流、逆变、变频、PWM、应用正文:一、电力电子技术电力电子技术（Power Electronics Technology）是采用半导体电力开关器件构成各种开关电路，按一定的规律，实时，适式地控制开关器件的通，断状态，可以实现电子开关型电力变换和控制的技术。
1、整流整流电路（rectifying circuit）把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。
电力电子技术课程概述
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。
电力电子技术课程说明
电力电子技术课程说明二、课程描述《电力电子技术》课程为专业基础课。
通过教学使学生掌握各类变流装置的工作原理及功率器件进行波形分析和选型计算方法，培养学生设计、维护、使用各种变流装置的能力，对可控整流、逆变电路具有一定的科学实验能力。
加强计算和实验能力，做到器件、电路、系统应用（包括控制电路）三方面相结合。
主要内容：1．常用电力电子器件的工作原理、主要参数和应用特性；重点是目前应用最为广泛的晶闸管、IGBT和电力MOSFET的相关特性。
2．各种电力电子器件的驱动、控制、保护以及串并联等问题。
3．AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC四种基本电力电子电路的功能、基本分析方法、工作原理、相关参数计算。
4．PWM控制的基本原理及其控制方法，PWM跟踪控制技术的实现、原理和特性。
5．软开关的概念和电路分类及典型电路分析。
6．电力电子技术在直流调速系统、变频器、交流调速系统、电力系统、UPS、PFC中的应用。
三、使用教材及主要参考书或资料使用教材：《电力电子技术》（第五版）王兆安、刘进军机械工业出版社。
本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材。
其特点如下：①全书结构科学合理，层次分明，适于教学；②教材对电力电子技术的内容进行了精选，补充了最新内容，并对原内容作了适当调整；③每章的最后都有一段小结，对全章的要点和重点进行总结，便于读者学习；④教材附录中的“教学实验”部分，精选了5个最基本的实验，对电力电子技术实践课有较高借鉴和使用价值；⑤与后续课程“电力拖动自动控制系统”衔接紧密，便于后续课程学习。
内容包括：绪论、各种常用电力电子器件、整流电路、直流斩波电路、交流电力控制电路和交交变频电路、逆变电路以及组合变流电路、PWM控制技术、软开关技术等。
本书可作为高等学校电气工程及其自动化专业、自动化专业以及引导性专业目录中的电气工程与自动化专业及其他相关专业的“电力电子技术”课程的教材。
电力电子技术课程综述
HefeiUniversity合肥学院电力电子技术课程综述系别：电子信息及电气工程系专业：自动化班级：姓名:学号：目录摘要： (3)绪论 (4)1.1电力电子技术简介： (4)1.2电力电子技术的应用： (4)1.3电力电子技术的重要作用： (5)1.4电力电子技术的发展 (5)本课程简介 (6)2.1电力电子器件： (6)2.1.1根据开关器件是否可控分类 (6)2.1.2 根据门极)驱动信号的不同 (6)2.1.3 根据载流子参与导电情况之不同，开关器件又可分为单极型器件、双极型器件和复合型器件。
(6)2.2 DC-DC变换器 (7)2.2.1主要内容： (7)2.2.2直流-直流变换器的控制 (7)2.3 DC-AC变换器（无源逆变电路） (8)2.3.1电压型变换器 (8)2.3.2电流型变换器 (8)2.3.3脉宽调制(PWM)变换器 (9)2.4 AC-DC变换器（整流和有源逆变电路） (9)2.4.1简介 (9)2.4.2工作原理 (9)2.5 AC-AC变换器 (10)2.5.1 简介 (10)2.5.2 分类 (10)2.6 软开关变换器 (10)2.6.1分类 (10)2.6.2 重点 (10)总结 (11)参考文献 (11)摘要：电力电子技术是在电子、电力与控制技术上发展起来的一门新兴交叉学科，被国际电工委员会（IEC）命名为电力电子学（Power Electronics）或称为电力电子技术。
近20年来，电力电子技术已渗透到国民经济各领域，并取得了迅速的发展。
作为电气工程及其自动化、工业自动化或相关专业的一门重要基础课，电力电子技术课程讲述了电力电子器件、电力电子电路及变流技术的基本理论、基本概念和基本分析方法，为后续专业课程的学习和电力电子技术的研究与应用打下良好的基础。
关键词：电力电子技术控制技术自动化电力电子器件Abstract: Power electronic technology is in Electronics, electric Power and controltechnology developed on an emerging interdisciplinary, is the international electrotechnical commission (IEC) named Power Electronics (Power Electronics) or called Power electronic technology. Nearly 20 years, power electronic technology has penetrated into every field of national economy, and have achieved rapid development. As electrical engineering and automation, industrial automation or related professional one important courses, power electronic technology course about power electronics device, power electronic circuits, the basic theory of converter technology, the basic concept and basic analysis for subsequent specialized course of study and power electronic technology research and application lay a good foundation.Keywords:Power electronic technology control technology automation powerelectronics device绪论电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术概述
(汞弧整流器、闸流管) (采用的主要材料硅）
目前，除了在大功率高频微波电路中仍使用真空管
（电真空器件）外，其余的电力电子电路均由功率
半导体器件组成
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1.4 电力电子器件
-----概念、分类、特征、损耗
同处理信息的电子器件相比的一般特征
☞能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器
☞飞机、船舶和电梯都离不开电力电子技术。
18
1.3 电力电子技术的应用
◆电力系统 ☞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，而轻型直流输电则主要采用全 控型的IGBT器件。 ☞晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器 （TSC）、静止无功发生器（SVG）、有源电力 滤波器（APF）等电力电子装置大量用于电力系统
☞1904年出现了电子管，它能在真空中对电子流进行控 制，并应用于通信和无线电，从而开启了电子技术用于电
力领域的先河。
☞20世纪30年代到50年代，水银整流器广泛用于电化学 工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传 动，甚至用于直流输电。这一时期，各种整流电路、逆变
电路、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。在 这一时期，也应用直流发电机组来变流。
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硬开关和软开关
☞硬开关：
开关过程中电压和电流均不为零，出现了重叠。 电压、电流变化很快，波形出现明显得过冲，导致
开关噪声。
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硬开关和软开关
☞软开关：
在原电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开
关过程前后引入谐振，消除电压、电流的重叠。 降低开关损耗和开关噪声。
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1.3 电力电子技术的应用
电力电子技术课程综述
电力电子技术课程综述目录摘要： (1)一、电力电子技术主要内容 (1)1、1电力电子器件及应用 (1)1、1、1电力电子器件分类 (1)1.1.2电力电子器件的应用 (2)1．2 整流（AC-DC变换器） (2)1．2.1整流电路分类 (2)1.2.2 整流的概念 (3)1．3斩波 (3)1.3.1基本概念 (3)1.3.2主要内容 (3)1、4逆变 (4)1.4.1基本概念 (4)1.4.2主要内容 (4)1、5 AC-AC变换器 (4)1.5.1基本概念 (4)1.5.2主要内容 (5)二、电力电子技术的应用 (5)三、学习小结 (5)四、电力电子的发展及其发展趋势 (6)五、电力电子技术的具体应用 (7)参考文献 (8)摘要：电力电子技术（Power Electronics Technology）是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
电力电子技术（Power Electronics Technology）是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科，是在电子、电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科。
包括电压、电流、频率和波形变换等知识，涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。
关键字:整流、逆变、斩波、变频正文一、电力电子技术主要内容1、1电力电子器件及应用1、1、1电力电子器件分类按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：1.半控型器件，例如晶闸管；2.全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；3.不可控器件，例如电力二极管；按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：1.电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）；2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR；根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO；2.电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGBT；按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：1.双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR；2.单极型器件，例如MOSFET、SIT；3.复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）和IGBT1.1.2电力电子器件的应用电力电子技术是利用电力电子器件构成各种开关电路，按一定的规律，实时，适式地控制开关器件的通，断状态，可以实现电子开关型电力变换和控制的技术。
电力电子技术课程总结
判断电流断续否？ 判断电流断续否？
然后，用 求Io、Uo
Uo - EM Io = R
轾 骣 ton + tx ÷m E Uo = 犏+ ç1a ç ÷ ç 犏 桫 T ÷ 臌 骣 ton + tx ÷E Uo - Em Io = ça m÷ = ç ç 桫 T ÷R R
第5章 交流电力控制电路和交交变频电路 5.1 交流调压电路
电力电子技术课程总结
（本总结为各章小结的集合 ）
第1章 晶闸管 章
1.2 晶闸管的结构与工作原理 晶闸管的通断条件：导通条件 晶闸管的阳极、 导通条件， 晶闸管的通断条件 导通条件， 晶闸管的阳极、 门极 都承受正向电压；关断条件， 都承受正向电压；关断条件， 晶闸管的阳极承受反向 电压或流过其阳极电流为零。 电压或流过其阳极电流为零 1.3 晶闸管的基本特性 门极伏安特性 IGT — 门极触发电流 UGT — 门极触发电压 注： 1 IG＞IGT，UG＞UGT（设计触发脉冲） 设计触发脉冲） 2 门极加负偏 门极加负偏1～3V，提高抗干扰能力 ， 3 增大脉冲幅值及前沿陡度，缩短开通时间。 增大脉冲幅值及前沿陡度，缩短开通时间。
2.5.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态
有源逆变状态时各电量的计算：
U d = - 2.34U 2 cos b = - 1.35U L cos b 输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即
（2-105）
Id =
U
d
2p 每个晶闸管导通2π /3，故流过晶闸管的电 流有效值为：
I VT Id = = 0.577 I d 3
Pd = R I + EM I d
（2-107）
当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd一般为负 值，表示功率由直流电源输送到交流电源。
《电力电子技术》核心课程描述
1.掌握晶闸管的基本结构、工作原理、特性、参数、应用及选型；
2.掌握单相全控桥式整流电路、单相半控桥式整流电路工作原理；
3.掌握同步电压为锯齿波的触发电路、工作原理、电路中各点的波形；
4.掌握晶体管主电路与触发电路同步的方法；
5.了解防止晶闸管误触发的常用措施及常见电路；
6.掌握有源逆变电路的基本工作原理以及逆变角的定义方法；
7.掌握三相半波、桥式有源逆变电路基本工作原理和分析方法；
表3 《机器人离线仿真编程》核心课程描述
表4《工业机器人综合实训》核心课程描述。
现代电力电子技术综述
第1期（总第125期）机械管理开发2012年2月No.1（S UM No.125）M EC HANIC ALM ANAGEM ENT ANDDEVELOPM ENTFeb.2012引言电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。
随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。
毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。
1电力电子技术的发展［1］电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。
电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
1）半控型器件（第一代电力电子器件）。
上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。
此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。
但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。
另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400Hz 。
由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。
2）全控型器件（第二代电力电气器件）。
随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO ）、电力双极晶体管（BJT ）和电力场效应晶体管（Pow er-M OSFET ）为代表的全控型器件迅速发展[1]。
全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。
电力电子技术绪论
3. 电力电子技术的应用
• 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
3. 电力电子技术的应用
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。 • 电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支
撑技术。
1.4 地位和未来
一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展。 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。
1904
1930
1947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
电子管 问世
水银（汞 弧）整流 器时代
晶闸管时代
IGBT及功率
集成器件出现 和发展时代
电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
2. 电力电子技术的发展史
• 出现电子管、水银整流器。各种整流电路，逆变
电路，周波变流电路的理论已经发展成熟并广为 应用。
• 美国著名的贝尔实验室发明晶体管。 • 美国通用电气公司研制出第一个晶闸管。 • 全控型器件迅速发展：以门极可关断晶（GTO）、
电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应管 （power-MOSFET)为代表。
• 复合型器件异军突起：以绝缘栅双极型晶体管
（IGBT）为代表。
电力电子技术课程概述
四、电力电子技术的应用
6）其他
航天技术
大型计算机的UPS
新型能源
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。 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。
《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。 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、电力电子技术的概念 电力电子技术可以理解为功率强大，可 供诸如电力系统那样大电流、高电压场合 应用的电子技术，它与传统的电子技术相 比，其特殊之处不仅仅因为它能够通过大 电流和承受高电压，而且要考虑在大功率 情况下，器件发热、运行效率的问题。为 了解决发热和效率问题，对于大功率的电 子电路，器件的运行都采用开关方式。这 种开关运行方式就是电力电子器件运行的 特点。
关于电力电子技术的综述报告.asd
关于电力电子技术的综述报告摘要：电力电子技术是能源技术、电子技术和控制技术三大领域的交叉，是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
与传统的电子技术相比，为它能够通过大电流和承受高电压，而且要考虑在大功率情况下，器件发热、运行效率的问题。
本文从三个方面阐述了现代电力电子技术的主要研究内容；从五个方面讲述了电力电子技术的主要应用；以及对电力电子发展的热点问题和发展趋势做了总结性的阐述。
关键字：电力电子内容应用发展趋势一、电力电子技术研究的内容电力电子技术研究的内容包括三个方面：电力电子器件、变换器主电路和控制电路。
1、电力电子器件电力电子器件是电力电子技术的基础。
电力电子器件用于大功率变换和控制时，与信息处理用器件不同：一是必须具有承受高电压、大电流的能力；二是以开关方式运行。
按照开通、关断的控制可分为3类：不控型、半控型和全控型。
2、电力电子变换器的主电路现代电力电子技术的主要研究方向之一就是变换器主电路的拓扑优化。
拓扑优化可以理解为：在变换器设计中，合理选择确定网络中各元件的位置，以便实现功能和性能指标要求且最经济。
拓扑优化的目标为高频化、高效率、高功率因数和低变换损耗。
高频化加软开关技术和PWM控制方式，既可以减少变换器体积、重量和开关损耗，又能提高波形质量、功率因数和变换效率。
3、电力电子电路的控制控制电路的主要作用是：为变换器中的功率开关器件提供控制极驱动信号。
故电力电子电路的控制也是研究内容之一。
控制电路应该包括时序控制、保护电路、电气隔离和功率放大等电路。
二、电力电子技术的应用电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术,当代工、农业等各个领域都离不开电能，离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参数的控制和转换，而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理，所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。
电力电子技术应用范围十分广泛,国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。
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目录摘要： (1)一、电力电子技术主要内容 (1)1、1电力电子器件及应用 (1)1、1、1电力电子器件分类 (1)1.1.2电力电子器件的应用 (2)1．2 整流（AC-DC变换器） (2)1．2.1整流电路分类 (2)1.2.2 整流的概念 (3)1．3斩波 (3)1.3.1基本概念 (3)1.3.2主要内容 (3)1、4逆变 (4)1.4.1基本概念 (4)1.4.2主要内容 (4)1、5 AC-AC变换器 (4)1.5.1基本概念 (4)1.5.2主要内容 (5)二、电力电子技术的应用 (5)三、学习小结 (5)四、电力电子的发展及其发展趋势 (6)五、电力电子技术的具体应用 (7)参考文献 (8)摘要：电力电子技术（Power Electronics Technology）是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
电力电子技术（Power Electronics Technology）是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科，是在电子、电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科。
包括电压、电流、频率和波形变换等知识，涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。
关键字:整流、逆变、斩波、变频正文一、电力电子技术主要内容1、1电力电子器件及应用1、1、1电力电子器件分类按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：1.半控型器件，例如晶闸管；2.全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；3.不可控器件，例如电力二极管；按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：1.电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）；2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR；根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO；2.电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGBT；按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：1.双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR；2.单极型器件，例如MOSFET、SIT；3.复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）和IGBT1.1.2电力电子器件的应用电力电子技术是利用电力电子器件构成各种开关电路，按一定的规律，实时，适式地控制开关器件的通，断状态，可以实现电子开关型电力变换和控制的技术。
1．2 整流（AC-DC变换器）1．2.1整流电路分类1、不可控整流电路2、相控整流电路3、相控有源逆变电路4、电压型桥式PWM整流电路1.2.2 整流的概念AC-DC变换器是指将交流电能的电力电子装置，而AC-DC变换器的交流侧一般连入电网或其他交流电源。
通常根据AC-DC变换器运行过程中电能传递方向的不同，AC-DC变换器又可分为整流运行和有源逆变运行两种工作状态：当AC-DC变换器运行过程中，若电能由交流侧向直流侧传递，此种工作状态称为整流，运行于整流工作状态的AC-DC变换器通常称为整流器。
1．3斩波1.3.1基本概念DC-DC变换器是指能将一定幅值的直流电变换成另一幅值直流电的电力电子装置，主要应用于直流电压变换（升压、降压、升降压等）、开关稳压电源、直流电机驱动等场合。
1.3.2主要内容1、DC-DC变换器基本电路构成的基本思路与换流分析。
2、开关变换器中电感、电容元件的基本特性——伏秒平衡特性（电感元件）、安秒平衡特性（电容元件），这是定量分析开关变换器的基础。
3、电流连续条件下的DC-DC变换器基本特性分析，这是DC-DC变换器性能分析和参数设计的基础，主要包括：稳态增益、电感电流及电容电压脉动量、功率器件中电压及电流关系等。
4、多象限和多相多重DC-DC变换器的结构特点和换流分析。
1、4逆变1.4.1基本概念DC-AC变换器是指能将一定幅值的直流电变换成一定幅值和一定频率交流电的电力电子装置，又称逆变器。
如果DC-AC变换器的交流输出连接无源负载，则称这种DC-AC变换器为无源逆变器；如果DC-AC变换器的交流输出连接电网，则称这种DC-AC变换器为有源逆变。
1.4.2主要内容1、逆变器的电路结构、分类及主要性能指标。
2、逆变器的三种基本变换方式——方波变换、阶梯波变换、正弦波变换。
3、方波逆变器的基本电路及其特点。
4、正弦波逆变器及其SPWM控制1、5 AC-AC变换器1.5.1基本概念AC-AC变换器是指将一种形式的交流电变换成另一种形式的交流电的电力电子变换装置。
根据变换参数的不同，AC-AC变换电路可以分为交流调压电路、交流电子控制电路和交-交变频电路。
交流调压电路一般采用相位控制，其特点是维持频率不变，仅改变输出电压的幅值，它广泛应用于电炉控制温度、灯光调节、异步电机的软启动和调速等场合；交流电力控制电路主要用于投切交流电力电容器以控制电网的无功功率，也可以用于电炉的温度控制；交-交变频电路也称直接变频电路，是一种没有中间直流环节就能把某一频率、电压的交流电直接变换成另一种频率、电压交流电的变换电路。
1.5.2主要内容1、交流调压电路的构成思想、单相相控式交流调压电路的工作原理、星形连接的三相相控式交流调压电路的工作原理和电路的工作特点。
2、交流调功电路的工作原理、晶闸管投切电容器电路的工作特点3、相控式单相交-交变频器的电路构成特点、工作原理、调压方法；相控式三相交-交变频器的电路接线特点。
二、电力电子技术的应用1、大功率直流电源。
它的发展主要以提高单机容量和增加效率为主要目标。
电机控制。
无论是交流电机还是直流电机均采用电力电子技术来完成电机的速度、转矩、跟随性等控制，但目前更多的是研究直流调速不能涉及的应用领域。
2、电源变换。
它的发展主要以增加效率和提高控制性能为主要目标，如电焊机、电磁3、感应加热、电动机车、电动汽车，电镀电源、电冰箱、洗衣机等控制。
4、高压直流输电。
无功功率补偿等等。
5、开关型电力电子变换电源。
三、学习小结时间总是过得这么快的，本学期的课程结束了，但是学习还没有结束！电力电子对我而言并不是很难，只要上课认真听老师讲解了，自己课下也花时间去学习了，就会很好理解！对于各种电路及波形的分析也不是很难。
我觉得这本书的重点和难点是AC-DC变换器这章，需要我们去理解，学透。
这章的内容老师也是重点讲解的，当然一开始有点半懂不懂的，理解和做题方面都存在不少问题，所以会和同学在一起讨论。
课上老师的详细解释加上课后同学的帮助，是我很快找到了学习这门课的方法。
死记硬背肯定是不行的，一定要去理解。
课堂上听老师讲过之后，一定要自己去过一遍，要彻底明白，知道自己会分析，理解！本学期课程结束之后，我们开始了电力电子实验，通过实验能够使用到上课学习的理论知识，也锻炼了自己的动手能力，我觉得这几节实验课对我来说受益匪浅，理论联系实际是最好的学习方法。
总之，这门课程我学会了很多知识，感谢老师的悉心教导以及同学们的帮助！四、电力电子的发展及其发展趋势电力电子技术已经成为国民经济建设中的关键基础性技术之一。
当前, 面对全球性的能源危机和环境问题, 电力电子技术更是利用其独有的特点, 发挥出不可替代的作用。
在电气工程领域呈现三大应用热点: 电气节能、新能源发电和电力牵引。
1、电气节能电气节能包括变频调速、电能质量有源滤波等，尤其以变频调速为主要内容。
今后进一步的发展主要集中在：（1）专用型。
主要为专门的应用进行专门的设计和制作, 以提高性能简化功能, 减低成本为主要目的。
（2）集成型。
越来越多的电力传动系统将电机。
变频器及其控制集成于一体, 形成一个系统产品。
（3）高性能。
包括高效率, 主要在精细化入手; 高精度, 增加闭环控制; 高容错性能, 充分利用电力电子装置可调可控的的特点, 来达到系统容错的目的。
2、新能源发电新能源发电中的电力电子技术应用特点为：一次能源供给随机性大, 风能、太阳能都随天气情况而有很大变化; 并网发电要求高，电网侧要求输入电能波动小, 电能质量高等。
其中主要的问题是装备可靠性差，有关功能和性能还满足不了要求, 标准不统一。
3、电力牵引电力牵引正成为世界各国交通发展重点。
电力牵引主要包括高铁、地铁、城市轻轨、电动汽车等。
电力牵引的核心部分是电力电子与电力传动。
电力牵引的主要特点为：蓄电池供电，四象限运行，恒力矩控制，高温、强振动环境等。
这些特点对电力电子设备要求较高。
当前在电力牵引中的电力电子技术主要发展方向包括：（1）提高电力电子变换器装置的效率和功率密度, 主要发展集成技术和冷却技术;（2）实施精确控制, 应用高性能的闭环控制, 特别是针对低速和高速下的矢量控制和直接转矩控制一直是热点研究课题;（3）保证可靠运行, 采用冗余控制以及能量综合管理技术等。
电力电子技术是目前发展较为迅速的一门学科，是高新技术产业发展的主要基础技术之一，是传统产业改造的重要手段。
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。
可以预言，随着各学科新理论、新技术的发展，电力电子技术的应用具有十分广泛的前景。
五、电力电子技术的具体应用开关稳压电源1、开关电源和线性电源在内部结构上是完全不一样的，开关电源顾名思义有开关动作，它利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，一般在90％以上，缺点是文波和开关噪声较大，适用于对文波和噪声要求不高的场合；而线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，文波噪声小，最大的缺点是效率低。
2、系统结构，电源框图如图所示系统主要由隔离变压、整流滤波、DC—DC变换器、控制系统、显示等电路模块组成。
隔离变压模块实现220VAC变压为18VAC，再经整流滤波电路转换为直流电压；控制器模块实现数码管显示、A/D和D/A转换、过流保护、DC—DC电压输出控制和稳压、显示、人机交换等功能;过流保护电路实现输出电流过流保护功能；同时，电压负反馈电路进一步对负载电压进行精确控制。
图1参考文献1、张兴.电力电子技术.科学出版社2、陈坚.电力电子学－电力电子变换和控制技术.北京：高等教育出版社,2002.3、王兆安黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2003.4、陈国呈,周勤利.变频技术研究[J].上海大学自动化学院学报,1995(6):23-26.5、王正元.面向新世纪的电力电子技术电源技术应用，20016、刘志刚，叶斌，梁晖.电力电子学.北京清华大学出版社，北京交通大学出版社。