电力电子技术概述

电力变换四大类：交流－直流、直流－交流、直流－直流和
交流－交流。 输入 输出 直流(Direct Current－DC 交 流(Alternating Current －AC)
整流(Rectification) 交流调压(AC Voltage Conversion)、变频 (Frequency Conversion)、 变相(Phase Conversion)
2、电力电子器件制造技术(Manufacture Technique of Power Electronic Device) 电力电子器件制造技术的基
础，理论基础是半导体物理(Semiconductor Physics)
电力电子变流技术：用电力电子器件进行电力变换的技术，
简称为变流技术(Power Conversion Technique)。
电力电子技术
Power Electronic Technology
第一讲
概 述
1.1 什么是电力电子技术
1.2 电力电子技术的发展史
1.3 电力电子技术的应用
1.4 电力电子技术的主要内容
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1.1 什么是电力电子技术
电子技术包括：信息电子技术 电力电子技术
1. 信息电子技术(Info Electronic Technology)——模拟
“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。
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
电力电子
电力电子电路
电子器件
电子电路
电力电子器件制造技术和电子器件（Electronic Device)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大都使用集成电路 （Integrate Circuit－IC)制造工艺，采用微电子 (Micro-electronics）制造技术，许多设备都和微电 子器件制造设备通用，说明二者同根同源。
2)
3)
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
目前电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件 (Power Semiconductor Device)。
电力电子装臵（Power Electronic Equipment)的功率，可大 到数百MW甚至GW，也可小到数瓦甚至1W以下
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(Power Electronic Conversion
器件的工作状态 • 信息电子 既可放大，也可开关 • 电力电子 为避免功率损耗过大，总在开关状 态 ——电力电子技术的一个重要特征
电力电子技术与电气工程的关系
主 要 关 系 ： 电 力 电 子 技 术 广 泛 用 于 电 气 工 程 （ Electrical
Engineering）中。 1) 电力电子装臵广泛用于高压直流输电（ High － Voltage DC Transmission）、静止无功补偿(Static VAR Compensate)、电 力机车牵引（Electrical Power Motorcycle Driving）、交直流电 力传动(AC/DC Power Driving）、电解（Electrolyze）、励磁 （Excitation）、电加热（Electric Power Heating）、高性能交 直流电源（High－Performance AC/DC Power Supply) 等电力 系统(Electric Power System)和电气工程（Electrical E n g i n e e r i n g ） 。
电子技术(Analog Electronic Technology)和数字电子技术(Digital Electronic Technology)，主要用于信息处理(Info Dispose)。
2. 电力电子技术(Power Electronic Technology)——
应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件(Power Electronic Device)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(Power Conversion)。
电力电子技术和电子学的关系

电力电子电路(Power Electronic Circuit）和电子电 路Electronic Circuit） 许多分析方法一致，仅应用目的不同 广义而言，电子电路中的功放和功率输出也可算做电 力电子电路 电力电子电路广泛用于电视机、计算机等电子装臵中， 其电源部分都是电力电子电路
开关器件——IGCT＝驱动电路＋GCT
4kA/4.5kV IGCT
663A/4.5kV IGCT
GCT分解部件
学”
“电力电子技术”和“电力电子学”
电力电子学 (Power Electronics)
60年代出现，1974年，美国的W. Newell用图0-1的倒三角形对电 力电子学进行了描述，被全世界普遍接受
Technique) 用电力电子器件(Power Electronic Device)构成电
力变换电路(Power Conversion Circuit)和对其进行控制的技术，及 构成电力电子装臵（Power Electronic Equipment)和电力电子系统 (Power Electronic System)的技术。 电力电子技术的核心，理论基础是电路理论(Theory of Electric circuit)。
直 流(Direct Current－ DC)
直流斩波(DC Chopping)
交 流(Alternating Current－AC)
逆 变(Inversion)
电力变换的类型：
常见的电力变换种类
电力电子技术特点
• 电力电子技术的发展集中体现在电力电子器件的发展 上； • 这些器件一般均工作在开关状态，这是重要特征； • 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。