《电力电子技术》讲义资料

➢ 全控型器件（复合型器件）
80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代 表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得 到迅猛的发展。
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电力电子技术
3. 电力电子技术的应用
1）一般工业 2）交通运输 3）电力系统 4）电子装置用电源 5）家用电器 6）其他（不间断电源（UPS）、航天飞行器中的各 种电子仪器所需电源）
➢ 电力电子器件制造技术
——电力电子技术的基础
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电力电子技术
变流技术
➢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
➢电力变换四大基本类型
交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流
➢进行电力变换的技术称为变流技术
输入 输出
交流
直流
直流
整流
直流斩波
交流
交流电力控制 变频、变相
度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热 设计，在其工作时一般都要安装散热器。
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电力电子技术
电力电子器件的分类
(1) 半控型器件——通过控制信号可以控制其导 通而不能控制其关断。
(2) 全控型器件——通过控制信号既可控制其导 通又可控制其关断，又称自关断器件。
(3) 不可控器件——不能用控制信号来控制其通 断。
同处理信息的电子器件相比，电力电子器 件的一般特征
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电力电子技术
➢同处理信息的电子器件相比，电力电子 器件的一般特征
1. 能处理电功率的大小，即承受电压和电流 的能力。
2. 电力电子器件一般都工作在开关状态。 3. 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子
电路来控制。 4. 为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温
使器件电压分配不均匀 ➢ 静态不均压：串联的器件流过的漏电流相同，但
因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等 ➢ 承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使
另一个器件承担全部电压也导通，失去控制作用 ➢ 反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一
个随之击穿
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电力电子技术
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电力电子技术
电力电子器件
➢ 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导 电的情况分为三类： ➢单极型器件——由一种载流子参与导电的 器件。（电力MOSFET和SIT） ➢双极型器件——由电子和空穴两种载流子 参与导电的器件。（电力二极管、晶闸管、 GTO、GTR和SITH ） ➢复合型器件——由单极型器件和双极型器 件集成混合而成的器件。 （ IGBT和MCT ）
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电力电子技术
电力电子器件
概述 电力电子器件 电力电子器件器件辅助电路 电力电子器件器件的串联和并联使用
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电力电子技术
概述
➢ 电力电子器件的概念和特征 ➢ 电力电子器件的分类
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电力电子技术
电力电子器件的概念和特征
➢ 电力电子器件 ——可直接用于处理电能的主电路中， 实现电能的变换或控制的电子器件。
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电力电子技术
1.电力电子器件器件的驱动
➢ 驱动电路——主电路与控制电路之间的接口 ➢ 使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短 开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、 可靠性和安全性都有重要的意义 ➢ 对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱 动电路中，或通过驱动电路实现
➢ 驱动电路的基本任务： ➢ 将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求， 转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间， 可以使其开通或关断的信号 ➢ 对半控型器件只需提供开通控制信号 ➢ 对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提 供关断控制信号
➢ 1904年出现了电子管
能在真空中对电子流进行控制，并应用于通 信和无线电，从而开了电子技术之先河。
➢ 电动机—直流发电机组和水银整流器
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 电等。
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。
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电力百度文库子技术
2.电力电子器件器件的保护
（1）电力电子器件器件的过电压保护 （2）电力电子器件器件的过电流保护 （3）缓冲电路
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电力电子技术
电力电子器件器件的串联和并联使用
1.晶闸管的串联
➢ 目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联 ➢ 问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，
电力电子技术 ——应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能 进行变换和控制的技术。（主要进行电力变换）
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电力电子技术
电力电子技术两个分支
➢ 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，及构成电力电子装置和电力电子系统的技术
——电力电子技术的核心
电力电子技术
《电力电子技术》
电力电子技术
目录
引言 电力电子器件 电力电子电路 脉宽调制（PWM）技术和软开关技术
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电力电子技术
引言
➢ 什么是电力电子技术？ ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
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电力电子技术
1.什么是电力电子技术
➢ 电子技术: 信息电子技术 电力电子技术
信息电子技术 ——模拟电子技术和数字电子技术。（主要进行信息处理）
电力电子技术
➢晶闸管
1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，这标志着电 力电子技术的诞生。
晶闸管因电气性能和控制性能优越，很快取代了水银整流器 和旋转变流机组，且其应用范围也迅速扩大。工业的迅速发展 也有力地推动了晶闸管的进步。电力电子技术的概念和基础就 是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。
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电力电子技术
电力电子器件的分类
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
（1）门极可关断晶闸管 （2）电力晶体管 （3）电力场效应晶体管 （4）绝缘栅双极晶体管
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电力电子技术
电力电子器件器件辅助电路
1.电力电子器件器件的驱动 2.电力电子器件器件的保护
逆变
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电力电子技术
描述电力电子学的倒三角形
静止器、旋转电机
电路、器件
电子学
电力学
电力 电子技术
连续、离散
控制 理论
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电力电子技术
2. 电力电子技术的发展史
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，因此，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。
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电力电子技术