1075电力电子技术
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。
电力电子技术第5版知识点总结
电力电子技术第5版知识点总结【篇一：电力电子技术第5版知识点总结】第 1 章绪论 1 电力电子技术定义：第 1 章绪论 1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。
2 电力变换的种类（1）交流变直流 ac-dc：整流（2）直流变交流dc-ac：逆变（3）直流变直流 dc-dc：一般通过直流斩波电路实现（4）交流变交流 ac-ac：一般称作交流电力控制 3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。
第 2 章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系第 2 章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系（1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。
2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。
状态，以减小本身损耗。
3 电力电子系统基本组成与工作原理（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类 4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类（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的电力电子器件。
如scr 晶闸管。
（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。
如 gto、gtr、mosfet 和 igbt。
（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
电力电子技术第五版课件
PWM控制技术
采用脉宽调制（PWM）技术，通过改变脉冲宽度来控 制输出电压的大小，实现直流电压的连续调节。
直流斩波电路的分类与特点
分类
根据开关管的控制方式不同，直流斩波电 路可分为定频调宽式、定宽调频式和调宽 调频式三种类型。
输出电压稳定
采用PWM控制技术，输出电压稳定度高， 纹波小。
效率高
由于开关管工作在开关状态，导通压降小， 损耗低，因此效率高。
02
柔性交流输电（FACTS）
通过电力电子装置对交流输电系统的电压、电流、功率等参数进行快速、
灵活的控制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
03
分布式发电与微电网
利用电力电子技术实现分布式电源的并网、控制和优化运行，构建高效、
可靠的微电网系统。
电力电子技术在交通运输中的应用
电动汽车驱动与控制
01
采用电力电子技术实现电动汽车的高效、安全驱动，提高电动
交流电力电子开关可用于电力系 统的无功补偿。通过控制晶闸管 的导通与关断，可以实现对无功 电流的连续调节，提高电力系统 的功率因数和稳定性。
电力电子技术的应用与案例分
07
析
电力电子技术在电力系统中的应用
01
高压直流输电（HVDC）
利用电力电子技术实现高效、稳定的直流电能传输，减少输电损耗，提
高输电效率。
特点
方波逆变电路简单、成本低，但输出波形质 量差；正弦波逆变电路输出波形质量好，但 成本高、技术复杂；准正弦波逆变电路介于 两者之间，具有一定的性价比。
逆变电路的应用实例
不间断电源（UPS） 在市电停电或电压不稳定时，UPS通过逆变电路将蓄电池 的直流电能转换为交流电能，为负载提供稳定的电源供应。
《电力电子技术》西安交通大学_王兆安_第五版ppt课件
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1.2 电力电子技术的发展史
☞把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在 一起，构成电力电子集成电路（PIC），这代表了 电力电子技术发展的一个重要方向。电力电子集成 技术包括以PIC为代表的单片集成技术、混合集成 技术以及系统集成技术。
☞随着全控型电力电子器件的不断进步，电力电子 电路的工作频率也不断提高。与此同时，软开关技 术的应用在理论上可以使电力电子器件的开关损耗
☞电动汽车的电机依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、船舶和电梯都离不开电力电子技术。
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1.3 电力电子技术的应用
◆电力系统 ☞据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能
1.1 什么是电力电子技术
◆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。 表1-1 电力变换的种类
输出
输入
直流（DC）
交流（AC）
交流（AC）
整流
交流电力控制 变频、变相
直流（DC）
直流斩波 逆变
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2.1.1 电力电子器件的概念和特征
■电力电子器件的特征 ◆所能处理电功率的大小，也就是其承受电压和 电流的能力，是其最重要的参数，一般都远大于 处理信息的电子器件。
◆为了减小本身的损耗，提高效率，一般都工作 在开关状态。
◆由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路。
◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件，
2024年度电力电子技术完整版全套PPT电子课件
载流子与掺杂
解释半导体中的载流子（电子和空穴 ）以及掺杂对半导体性质的影响。
半导体能带结构
阐述半导体中导带、价带和禁带的形 成及作用。
2024/2/3
8
PN结及其特性
1 2
PN结的形成
介绍P型半导体和N型半导体的接触形成的PN结 。
PN结的单向导电性
阐述PN结在正向偏置和反向偏置下的导电特性 。
3
高效能变频器设计
针对不同的应用场景和负载特性，设计合理的变频调速方案，实现电机的高效、稳定和精确控制。同时，采用先 进的散热技术和防护措施，提高变频器的使用寿命和安全性。
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05
直流变换与斩波技术
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直流变换器基本原理和类型
直流变换器基本原理
直流变换器是一种将直流电能转换成另一种或几种直流电能的电力电子装置，通过对开关器件的控制 ，实现输入电压到输出电压的变换。
滤波电路设计方法
根据滤波电路的类型和性能要求，可选择合适的电容、电感等元件，并确定其 参数。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波、LC滤波等。
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功率因数校正技术
功率因数定义
功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率之比，反映了电能的利用效率。
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功率因数校正技术
功率因数校正技术是通过在整流电路中加入功率因数校正电路，提高电路的功率 因数，减少无功功率的损耗。常见的功率因数校正电路有APFC电路、PFC电路等 。
电力电子技术完整版全套PPT 电子课件
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1
目录
• 电力电子技术概述 • 电力电子器件基础 • 整流与滤波技术 • 逆变与变频技术 • 直流变换与斩波技术 • 交流调压与交-交变频技术 • 电力电子系统仿真与实验 • 电力电子技术应用案例
2022秋西南大学[1075]《电力电子技术》作业答案
![2022秋西南大学[1075]《电力电子技术》作业答案](https://img.taocdn.com/s3/m/82b8f32c773231126edb6f1aff00bed5b9f373ca.png)
1、在PWM斩波方式的开关信号形成电路中，比较器反相输入端加三角波信号，同相端加（）。
1. E. 方波信号2.正弦信号3.锯齿波信号4.直流信号2、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )。
1.饱和状态2.不定3.关断状态4.导通状态3、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当α＝（）时整流平均电压Ud=0。
1. F. 30度2. 90度3. 120度4. 60度4、可在第一和第四象限工作的变流电路是( )。
1.三相半波可控变流电路2.单相半控桥3.接有续流二极管的单相半波可控变流电路4.接有续流二极管的三相半控桥5、在大电感负载三相全控桥中，当α>60°时，在过了自然换相点之后和下一个晶闸管被触发之前，整流输出电感( )。
1.吸收能量2.释放储能3.既不释放能量也不储能4.以储能为主6、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，导通比为3/4，则负载电压U0=( )。
1. 21V2. 12V3. 64V4. 4V7、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )。
1.电动机2.电感3.电容4.蓄电池8、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )。
1.2.3.4.9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）。
1.减小至5A以下2.减小至维持电流以下3.减小至门极触发电流以下4.减小至擎住电流以下10、对于电阻负载单相交流调压电路，下列说法错误的是（）。
1.以上说法均是错误的2.输出负载电压UO的最大值为U13.α的移项范围为04.输出负载电压与输出负载电流同相11、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( )。
1. A/D变换器2.有源逆变器3.无源逆变器4. D/A变换器12、直波斩波电路是一种( )变换电路。
1. DC/DC2. DC/AC3. AC/DC4. AC/AC13、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为( )。
电力电子技术PPT课件第7章
电力电子技术的展望
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分布式发电系统中的电力电子装置
分布式发电系统中的电力电子装置主要包括逆变器和分布式电源控制器，用于实现分布式电源的并网运行和功率控制。
分布式发电系统的优势与挑战
分布式发电系统能够提高供电可靠性和能源利用效率，但同时也面临着并网技术、运行控制和能源管理等方面的挑战。
分布式发电系统中的电力电子装置
05
交流调压电路的分类
可控硅调压电路、晶体管调压电路等。
交流调压电路的工作原理
通过快速开关晶体管或可控硅等器件，实现交流电压的快速调节。
交流调压电路的应用
灯光调节、电机调速、加热控制等。
交流调压电路
04
电力电子系统
电力系统运行
电力系统的运行需要保持稳定、安全、经济和可靠，通过调度和控制手段实现电力供需平衡和系统安全。
双极晶体管
场效应晶体管
晶体管的放大作用
通过电场效应控制导电沟道的开启和关闭，分为N沟道和P沟道两种类型。
通过控制基极电流，实现对集电极或发射极电流的放大，从而实现信号的放大。
03
02
01
晶体管
可控硅整流器是一种大功率开关器件，通过控制其导通角来控制输出电压和电流的大小。
工作原理
可控硅整流器需要一个触发信号才能导通，可以通过控制触发信号的相位和占空比来调节输出。
02
电力电子器件
半导体器件基础
半导体材料
硅和锗是最常用的半导体材料，它们具有特殊的电学性质，是制造电子器件的基础。
载流子
半导体中的主要载流子有电子和空穴，它们在电场的作用下可以移动，从而形成电流。
电力电子技术综述
电力电子技术课程综述电力电子技术简介：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交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。
电力电子学（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。
1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
这一观点被全世界普遍接受。
“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。
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的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。
70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。
80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。
为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。
电力电子技术基础绪论
绪论 1.3 电力电子技术的发展史
史前期 • 1904年电子管问世，开启
了电子技术用于电力领域的 先河；
• 20世纪30～50年代，是水 银整流器时代；
• 1947年晶体管诞生，引发 了电子学的第一次革命，产 生了半导体固态电子学这一 新兴学科。
发展史 • 1957年晶闸管问世，引发电子学的第二
电力电子技术
绪论
1 电力电子技术定义
1
2 电力变换的基本原理 3 电力电子技术的发展史 4 电力电子技术的应用 5 本课程内容介绍
绪论 1.1 电力电子技术的定义
电力电子技术（Power Electronics）， 出现于20世纪60年代， 又名电力电子学或功率电子学。
1974年，美国学者W.E.Newell认 为电力电子学是一门交叉于电气工程 三大学科领域——电力学、电子学和 控制理论之间的边缘学科。
使用电力时固定频率的交流电未必总是最佳选择： 如变频空调，需要改变频率； 如各种直流电源，将交流电变成直流电；
所以，需要电能形式之间的变换。
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绪论 1.1电力电子技术的定义
电力电子技术是以电力为处理对象的电子技术，是使用电力电子 器件对电能进行变换和控制的技术。
电力
电力变换
交流
直流
交流变直流（整流） 直流变交流（逆流） 直流变直流 交流变交流
电力电子技术基础
哈尔滨理工大学
电力电子技术
主要内容
1 绪论 1 2 电力电子器件 3 直流斩波器 4 逆变器 5 整流器 6 交交变换器 7 软开关
电力电子技术
绪论
➢ 1. 什么是电力电子技术 ➢ 2. 电力变换的基本原理 ➢ 3. 电力电子技术的发展历史 ➢ 4. 电力电子技术的应用 ➢ 5. 本课程内容介绍
电力电子技术第5版pdf-2024鲜版
无源逆变电路常用于一些对输出波形要求不高的场合，如小功率电源 、照明等。
2024/3/28
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逆变电路的应用与特点
应用领域：逆变电路在新能源发电、电动汽车、UPS、 电力拖动等领域有着广泛的应用，是实现电能高效转换 和利用的关键技术之一。 能够实现直流电能与交流电能之间的转换；
具有较高的转换效率和功率因数；
UPS主要由整流器、逆变器、蓄电池组和静态开关等组成，根据工作方式可分为在 线式、后备式和在线互动式三种类型。
2024/3/28
UPS广泛应用于计算机、通信、数据中心、医疗设备等领域，保障关键负载在市电 异常时的正常运行。
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变频调速器
变频调速器是一种通过改变电机供电频率来实现电机速度调节的装置，广泛应用于风机、水泵、压缩 机等负载的节能控制。
晶闸管
一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，可以承受高电压和大电流，具有开 关速度快、寿命长等优点。在交流电力电子开关中广泛应用。
可关断晶闸管（GTO）
具有自关断能力的一种晶闸管，可以通过门极负脉冲或阳极电流下降来实现关断。GTO具 有高电压、大电流、高开关速度等优点，适用于高压、大功率的交流电力电子开关。
环保意识的提高将推动电力电子技术向绿色化方向发展，减少对环境 的影响，提高能源利用效率。
集成化
随着集成电路技术的不断发展，电力电子技术的集成度将不断提高， 实现更小的体积和更高的可靠性。
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02
电力电子器件
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不可控器件
工作原理
利用PN结的单向导电性
特点
结构简单、价格低廉、工作可靠
源的转换、储存和并网等功能。
5
电力电子技术的未来趋势
电力电子技术(第5版)课件：电力电子技术的应用
ud
ua
ub
uc
ud
id.R
Ud E
o
1
t
0. 08.
06.
id ic 04.
ia
ib
ic
2
-0
o 0.
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图10-1 三相半2波带电动机负载且加平波电抗器时的电压电流波形
10.1.1 工作于整流状态时
■触发晶闸管，待电动机启动达稳态后，由于电动机有较大的机械惯 量，故其转速和反电动势都基本无脉动，此时整流电压的平均值由电 动机的反电动势及电路中负载平均电流Id所引起的各种电压降所平衡， 平衡方程为
+
+
及其相应的工作状态：整流或 逆变。
正组
+ EM M
-
电能
电网 电网
电能
Ud - 反组
正组 - Ud
+ M EM
-
反组
◆四象限运行时的工作情况
发电运行
电动运行
☞第1象限，正转，电动机
-T
作电动运行，正组桥工作在整
流状态，1</2，EM<Ud （下 标中有表示整流，下标1表示 正组
正组桥，下标2表示反组桥）。
EM>Ud 。
+ EM M
-
电能
+
+
电网 电网
电能
Ud - 反组
正组 - Ud
+ M EM
-
发电运行
电动运行
反转整流 Id
Id 反转逆变
反组 +T
EM M
+
电能
电网
+ Ud
反组
电网
电能
【西大2017版】[1075 ]《电力电子技术》网上作业及课程考试复习资料(有答案]
![【西大2017版】[1075 ]《电力电子技术》网上作业及课程考试复习资料(有答案]](https://img.taocdn.com/s3/m/3c1e772ea32d7375a417805d.png)
参考答案：
14：[填空题]
在下图中，（）和（）构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于第1象限；（）和（）构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于（）象限。
参考答案：A
10：[单选题]IGBT属于（）控制型元件
A：电流
B：电压
C：电阻
D：频率
参考答案：B
11：[填空题]电子技术包括（）和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
参考答案：
信息电子技术
12：[填空题]逆变电路的负载如果接到电源，则称为（）逆变，如果接到负载，则称为（）逆变。
参考答案：
φ＜а＜180
18：[填空题]
当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的（）电压，使晶闸管导通的过程，称为触发。
参考答案：
正向
19：[论述题]
简述晶闸管导通的条件与关断条件。
参考答案：
答：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。导通后的晶闸管管压降很小。
3：[单选题]IGBT是一个复合型的器件，它是（）
A：GTR驱动的MOSFET
B：MOSFET驱动的GTR
C：MOSFET驱动的晶闸管
D：MOSFET驱动的GTO
参考答案：B
4：[单选题]降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，负载电压Uo=12V，斩波周期T=4ms，则开通时Ton=（）
《电力电子技术 》课件
电机控制
电机控制是指通过电力电子技术实现对电机速度 、方向和位置的精确控制。
电机控制广泛应用于工业自动化、交通运输、家 用电器等领域，如变频空调、电动汽车等。
电机控制有助于提高能源利用效率，降低能耗， 实现更智能化的生产和制造。
新能源发电系统
新能源发电系统是指利用可再生能源进行发电 的系统，如太阳能、风能等。
、更高可靠性和更小体积的方向发展。
系统集成和智能化的发展
系统集成
随着电力电子系统规模的不断扩大，系统集成成为了一个重要的研究方向，通过将多个电力电子模块集成在一个系统 中，可以实现更高的功率密度和更小的体积。
智能化
智能化是电力电子技术的另一个重要发展方向，通过引入人工智能和机器学习等技术，可以实现电力电子系统的自适 应控制和智能管理，提高系统的稳定性和可靠性。
针对高效能转换的挑战，需要不断研 究和开发新的电力电子器件、电路拓 扑和控制策略，以实现更高的转换效 率和更低的能耗。
技术瓶颈
目前电力电子技术面临的主要挑战是 如何进一步提高转换效率，降低能耗 ，以满足不断增长的高效能转换需求 。
新材料和新技术的发展
01
新材料的应用
随着新材料技术的不断发展，新型半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化
电力电子技术的应用实例
不间断电源（UPS）
不间断电源（UPS）是一种能够提供持续电力供应的电源设备，主要用于保护重要 设备和数据免受电力中断的影响。
UPS通过使用电力电子转换技术，将电池或其他形式的储能装置与电网连接，确保 在电网故障或停电时，能够继续为设备提供稳定的电力。
UPS在医疗、金融、通信等领域有广泛应用，对于保证关键设备和服务的正常运行 至关重要。
详细描述
电子行业电力电子技术相关知识
电子行业电力电子技术相关知识1. 电力电子技术简介电力电子技术是指应用电子技术和电力工程原理研究和应用交流、直流电源的变换和控制的一门学科。
电力电子技术广泛应用于电力系统、工业自动化、交通运输、能源转换以及新能源等领域。
本文将介绍电力电子技术的基本概念和常见应用。
电力电子技术的核心是电力电子器件和电路，常见的电力电子器件包括整流器、变流器、逆变器、触发器等。
这些器件通过控制电流和电压的变换，实现电力系统中不同电压和频率的协调和匹配。
电力电子电路是由若干电力电子器件组成的，实现特定电力控制功能。
常见的电力电子电路包括整流电路、变流电路、逆变电路等。
这些电路通过各种控制策略，实现电能的转换和传递。
3.1 交流电力系统交流电力系统是电力电子技术的主要应用领域之一。
在电力系统中，电力电子技术可以实现电能的传输、配电、变换和控制。
比如，变流器可以将交流电转换为直流电，逆变器可以将直流电转换为交流电，从而实现电能的各种形式的转换和传输。
3.2 工业自动化电力电子技术在工业自动化中的应用非常广泛。
工业生产中的各种电力设备和电力控制系统都离不开电力电子技术。
比如，交流调速器可以实现交流电动机的调速控制，电力变频器可以将电能的频率和电压调整为适合不同设备的要求。
3.3 交通运输电力电子技术在交通运输领域也有重要应用。
比如，电力电子技术可以实现电动汽车的电池充电和驱动系统的控制，提高电动汽车的能效和使用时间。
此外，电力电子技术还可以应用于高铁列车的牵引和制动系统，提高列车的运行效率和安全性。
3.4 新能源随着新能源的发展和应用，电力电子技术在新能源领域也扮演着重要角色。
比如，光伏逆变器可以将太阳能光伏电池板产生的直流电转换为交流电并注入电网。
此外，风力发电和氢燃料电池等新能源系统中也需要应用电力电子技术进行能量的变换和控制。
4. 电力电子技术的发展趋势4.1 趋向高效低损耗电力电子技术的发展趋势是实现高效率和低损耗。
《电力电子技术》
z 自2006年起，该奖项升格 为：
IEEE William E. Newell Power Electronics Award
z 该奖项已成为 IEEE 电力 电子学会的最高奖项。
Newe
0.1.1 电力电子技术与信息电子技术的区别
电子技术一般指信息电子技术，但广义而言， 应包括电力电子技术，即所谓“三大电子”。
用于 信息 处理
电子技术
信息电子技术
电力电子技术
用于 电能 变换
模拟电子技术
数字电子技术
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华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系
电机与电力电子教研室
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电力系统及其自动化专业 2009级《电力电子技术》课程PPT课件
1.3 晶闸管及其派生器件 1.4 门极可关断晶闸管 1.5 电力晶体管 1.6 功率场效应晶体管 1.7 绝缘栅双极晶体管 1.8 其它新型电力电子器件
1
1.1.2 电力电子器件的基本类型 1.1.3 电力电子器件的模块化与集成化 1.1.4 电力电子器件的应用领域
学 1.1.5 本章核心内容与学习要点 2
输入
输出
交流
直流
电 直 流
交流
整流
交流电力控制 （调压、变频、变相）
直流斩波（调压） 逆变（变频）
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对电力电子学进行 了形象描述。
至今该三角形仍被世界学 术界所普遍接受。
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北 华0.1.3 电力电子技术与相关学科间的关系
z Dr.Newell 是一位著名的电 力电子领域权威人士。
z 毕生致力于帮助工程师和大 学生更好的了解电力电子学。
电 0.4 本课程的主要内容及要求 3
2024版电力电子技术ppt课件
•电力电子技术概述•电力电子器件•整流电路与逆变电路•直流-直流变换器目录•交流-交流变换器•电力电子技术应用实例定义与发展历程定义发展历程应用领域及重要性应用领域重要性提高能源利用效率、实现节能减排、促进可再生能源发展等方面具有不可替代的作用。
基本原理与分类基本原理分类0203PNPN四层半导体结构阳极、阴极和控制极晶闸管的基本结构和工作原理01触发导通和关断过程晶闸管的派生器件快速晶闸管01 02 03电力晶体管（GTR）结构特点和工作原理驱动电路和保护电路电力场效应管（结构特点和工作原理驱动电路和保护电路主要参数和特性曲线01 02 031 2 3010203040102 03整流电路原理整流电路分类整流电路应用逆变电路原理逆变电路分类逆变电路应用030201PWM控制技术PWM控制技术原理通过调节脉冲宽度或频率，实现对输出电压或电流的控制。
PWM控制技术应用电机调速、电源管理、照明控制等。
PWM控制技术优势高效率、高精度、低噪声等。
工作原理电路结构控制方式应用领域电路结构工作原理应用领域控制方式两种，也可采用滞环控制等非线性控制方法。
应用领域应用于需要宽范围电压输出的场合，如太阳能逆变器、不间断电源（UPS ）等。
工作原理通过控制开关管的导通和关断时间，实现输入电压到输出电压的升降压变换。
电路结构升降压型变换器主要由输入滤波电路、开关管、储能元件（如电感或电容）和输出滤波电路组成，与升压型变换器类似，但增加了降压功能。
控制方式可采用PWM 、PFM 或滞环控制等非线性控制方法，实现输出电压的稳定调节。
升降压型变换器工作原理通过控制晶闸管的导通角来调节输出电压的大小。
优点结构简单，控制方便，效率高。
缺点输出电压波形畸变较大，谐波含量高。
应用领域灯光控制、电机软启动等。
工作原理能够实现快速、无级调节负载功率。
优点缺点应用领域01020403电加热、电焊机等。
通过控制晶闸管的通断时间来调节负载功率的大小。
2024版电力电子技术完整版全套PPT电子课件
contents•电力电子技术概述•电力电子器件目录•电力电子电路•电力电子技术的控制策略•电力电子技术的实验与仿真电力电子技术的定义与发展定义发展历程如太阳能、风能等可再生能源的转换与利用。
如电动汽车、电动自行车等电机驱动系统的控制。
如智能电网、分布式发电等电力系统的优化与控制。
如变频器、伺服系统等工业自动化设备的控制。
能源转换电机驱动电力系统工业自动化高效率、高功率密度智能化、数字化绿色化、环保化多学科交叉融合晶闸管（Thyristor 可控的单向导电性，用于可控整流电路Power Diode ）具有单向导电性，可用于整流电路010402050306电力晶体管（Giant Transistor，GTR）具有耐压高、电流大、开关特性好等优点通过在门极施加负脉冲使其关断电流控制型器件，通过控制基极电流来控制集电极电流可关断晶闸管（Gate Turn-OffThyristor，GTO）具有可控的开关特性，适用于高电压、大电流场合01电力场效应晶体管（Power MOSFET ）02电压控制型器件，通过控制栅源电压来控制漏极电流03具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好等优点04绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor ，IGBT ）05结合了MOSFET 和GTR 的优点，具有电压控制、大电流、低饱和压降等特性06广泛应用于电机控制、电源转换等领域整流电路整流电路的工作原理介绍整流电路的基本工作原理，包括半波整流、全波整流和桥式整流等。
整流电路的类型详细阐述不同类型的整流电路，如单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相全波整流电路等。
整流电路的应用列举整流电路在电力电子领域的应用，如电源供应器、电池充电器和电机驱动器等。
逆变电路逆变电路的工作原理01逆变电路的类型02逆变电路的应用031 2 3直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的类型直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路的工作原理01交流-交流变流电路的类型02交流-交流变流电路的应用03电动机控制电热控制照明控制030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引飞机电源系统电力系统应用高压直流输电柔性交流输电分布式发电与微电网新能源应用风能发电太阳能发电风力发电机组中采用电力电子技术实现变速恒频控制，提高风能发电的稳定性和可靠性。
1075电力电子技术
[1075]《电力电子技术》单项选择题1、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的( ).转折电压.反向击穿电压.阈值电压.额定电压2、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于( ).C. 1.41U2sinα.1.41U2cosα.1.17U2cosα.1.17U2sinα3、单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的作用是（）。
.增加输出电压的稳定性.抑制温漂.增加晶闸管的导电能力.防止失控现象的产生4、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）。
. di/dt抑制电路. du/dt抑制电路.吸收电路.抗饱和电路5、三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。
. 120度. 60度. 30度. 0度6、在晶闸管触发电路中，改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的.整流变压器变比.脉冲变压器变比.同步电压.控制电压7、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）.在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平.在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平8、电流型三相桥式逆变电路，120°导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂( ).各一只.共四只.各二只.共三只9、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于( ). 1.17U2cosα. 1.17U2sinα. 1.41U2cosα. 1.41U2sinα10、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是( ).第二象限.第三象限.第四象限.第一象限11、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为（）. 157A. 100A. 80A. 246.5A12、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（）.可靠触发区.不可靠触发区.安全工作区.不触发区13、下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（）。
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[1075]《电力电子技术》单项选择题1、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的(.转折电压.反向击穿电压.阈值电压.额定电压2、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于( ). C. 1.41U2sinα. 1.41U2cosα. 1.17U2cosα. 1.17U2sinα3、单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的作用是（）。
.增加输出电压的稳定性页脚内容1.抑制温漂.增加晶闸管的导电能力.防止失控现象的产生4、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）。
. di/dt抑制电路. du/dt抑制电路.吸收电路.抗饱和电路5、三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。
. 120度. 60度. 30度. 0度6、在晶闸管触发电路中，改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的页脚内容2.整流变压器变比.脉冲变压器变比.同步电压.控制电压7、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）.在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平.在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平8、电流型三相桥式逆变电路，120°导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂( ).各一只.共四只.各二只.共三只9、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值页脚内容3等于( ). 1.17U2cosα. 1.17U2sinα. 1.41U2cosα. 1.41U2sinα10、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是( ).第二象限.第三象限.第四象限.第一象限11、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为（）. 157A. 100A. 80A. 246.5A页脚内容412、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（）.可靠触发区.不可靠触发区.安全工作区.不触发区13、下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（）。
. P-MOSFET. SIT. GTR. IGBT14、功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定：集电极-发射极允许最高击穿电压，集电极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和（）。
.基极最大允许直流功率线.基极最大允许电压线.临界饱和线页脚内容5.二次击穿功率线15、三相桥式全控整流电路，电阻性负载时的移相范围为（）。
. 0～180. 0～150. 0～120. 0～9016、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，负载电压Uo=12V，斩波周期T=4ms，则开通时Ton=（）。
. 1ms. 2ms. 3ms. 4ms17、直流斩波电路是一种（）变换电路。
. C/AC. DC/AC. DC/DC页脚内容6. AC/DC18、三相半波可控整流电路的自然换相点是（）.交流相电压的过零点.本相相电压与相邻相电压正半周的交点处.比三相不可控整流电路的自然换相点超前30º.比三相不可控整流电路的自然换相点滞后60º19、具有自关断能力的电力半导体器件称为( ).全控型器件.半控型器件.不控型器件.触发型器件20、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角a的最大移相范围是（）. 90°. 120°. 150°页脚内容7. 180°21、 IGBT是一个复合型的器件，它是（）. GTR驱动的MOSFET. MOSFET驱动的GTR. MOSFET驱动的晶闸管. MOSFET驱动的GTO22、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是（）。
. 30°-120°. 90°-150°. 60°-150°. 0°-90°23、三相半波可控整流电路的自然换相点是( ).比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°.交流相电压的过零点.比三相不控整流电路的自然换相点超前30°页脚内容8.本相相电压与相邻相电压正半周的交点处24、单相全控桥式有源逆变电路，控制角为a，则输出电压的平均值为( ). Ud=1.17U2cosa. Ud=0.9U2cosa. Ud=-2.34U2cosa. Ud=0.45U2cosa25、下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（）。
. P-MOSFET. SIT. GTR. IGBT26、在PWM斩波方式的开关信号形成电路中，比较器反相输入端加三角波信号，同相端加（）.正弦信号.方波信号.锯齿波信号页脚内容9.直流信号27、IGBT是一个复合型的器件，它是（）. GTR驱动的MOSFET. MOSFET驱动的GTR&"160;. MOSFET驱动的晶闸管. MOSFET驱动的GTO28、有源逆变发生的条件为（）.要有直流电动势.要求晶闸管的控制角大于90度.直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致.以上说法都是对的29、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为（）。
. 1.17U2. 0.9U2. 0.45U2页脚内容10. 2.34U230、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是( ).增大正弦调制波幅度.增大三角波频率.增大正弦调制波频率.增大三角波幅度31、变流装置的功率因数总是（）。
.等于1.大于1.小于1大于0.为负32、单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，在逆变角β期间，处于换相进行关断的晶闸管承受的电压是( ).反向电压.正向电压页脚内容11.零电压.交变电压33、晶闸管固定脉宽斩波电路，一般采用的换流方式是( ).电网电压换流.器件换流. LC谐振换流.负载电压换流判断题34、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。
（）. A.√. B.×35、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。
（）. A.√. B.×36、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。
（）页脚内容12. A.√. B.×37、逆变角太大会造成逆变失败。
（）. A.√. B.×38、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。
（. A.√. B.×39、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为减小输出谐波.( ). A.√. B.×40、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
（）. A.√. B.×页脚内容1341、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。
（）. A.√. B.×42、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。
. A.√. B.×43、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。
（）. A.√. B.×44、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。
（）. A.√. B.×45、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。
（）. A.√页脚内容14. B.×46、为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法（）. A.√. B.×47、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。
（）. A.√. B.×48、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。
（）. A.√. B.×49、逆变角太大会造成逆变失败。
（）. A.√. B.×50、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态另一组工作在逆变状态。
（）页脚内容15. A.√. B.×51、两只反并联的50A的普通晶闸管可以用一只额定电流为100A的双向晶闸管来替代。
. A.√. B.×52、只要控制角α＞90°，变流器就可以实现逆变。
. A.√. B.×53、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。
. A.√. B.×54、逆变角太大会造成逆变失败。
. A.√. B.×页脚内容1655、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。
. A.√. B.×56、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。
. A.√. B.×57、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。
（）. A.√. B.×58、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。
（）. A.√. B.×59、三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。
（）. A.√页脚内容17. B.×60、斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第1象限，升压斩波电路能使电动机工作于第2象限，电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。
. A.√. B.×61、当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时，单相交交变频电路的输出上限频率约为30Hz。
. A.√. B.×61、单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由_输出电流的方向决定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据输出电流方向和输出电压方向是否相同决定的。
. A.√. B.×63、逆导晶闸管是将二极管与晶闸管并联在同一管芯上的功率集成器件。
. A.√. B.×页脚内容1864、根据三相联接形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式，TCR属于支路控制三角形联结方式，TCR 的控制角的移相范围为90O-180O，线电流中所含谐波的次数为6k+1。
. A.√. B.×65、把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为逆变电路。
. A.√. B.×65、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。
. A.√. B.×67、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。
. A.√. B.×68、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。