电力电子技术绪论讲

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1） 电力电子技术概念 2） 电力电子技术两个分支 3） 与其他学科的关系 4） 地位和未来
绪－6
1.1 什么是电力电子技术
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电力电子技术概念
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——用于信息处理 电力电子技术——用于电力变换
电子技术一般指信息电子技术，广义而言， 也包括电力电子技术。
为未来科学技术的两大支柱。
计算机
人脑
电力电子技术
消化系统和循环系统
电力电子＋运动控制
肌肉和四肢
电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术，
20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术，21世纪仍将 以迅猛的速度发展。
能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，因此，
电力电子技术将青春永驻。
绪－15
电力电子技术 Power Electronics
主讲教师：曹建平 E_mail:caojianping0708@yahoo.com.cn
Tel:18942940610
课程简介
学时/学分：56/3.5(含实验12学时) 课程类别：专业课程、学位课 先修课程：电路理论、模拟电子技术、高等数学 、
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电力种类——交流、直流两种
电力变换（流）类型
交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
整流
逆变
直流斩波
交流电 力控制
进行电力变换的技术称为变流技术。
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1.1 什么是电力电子技术
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电力电子学 (Power Electronics)名称在20世 纪60年代出现。
1974年，美国的W. Newell用图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。
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1.1 什么是电力电子技术
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电力电子技术——使用电力电子器件对电能 进行变换和控制的一门技术。 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。 它是应用于电力领域的电子技术。
电力电子技术变换的“电力”，可大到数百 MW甚至GW，也可小到数W甚至mW级。
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1.1 什么是电力电子技术
电机学 推荐教辅参考资源： 1【中国】张润和. 电力电子技术及应用. 北京大学出版
社.2008 2.【中国】陈坚. 电力电子学. 武汉: 华中科技大学出版
社,2003 3.【中国】石玉等编. 电力电子技术题例与电路设计指导 .
机械工业出版社.2006 4.【中国】王兆安，黄俊. 电力电子变流技术（第4版）.
北京: 机械工业出版社,2002
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课程简介
推荐教学参考资源： 5.【中国】颜世钢等.电力电子技术问答.北京: 机械工业出
版社.2007
教材资源介绍 教学目标：应用型人才培养 课程学习包括以下环节： 1、课堂教学；2、实验教学；3、实践作业；4、课程设
计 5、专业课程设计；6、毕业设计；
1.2 电力电子技术的发展史 返回
史前期 （黎明期）
晶体管诞生
晶闸管问 世，(“公元
元年”)
全控型器件迅 速发展时期
1904
1930
1947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
电子管 问世
晶闸管时代
IGBT及功率
集成器件出现 和发展时代
Hale Waihona Puke Baidu
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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绪－17
1.3 电力电子技术的应用
1）一般工业
轧钢机
数控机床
冶金工业
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1.3 电力电子技术的应用
2）交通运输
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Example:车载逆变器
（电源转换器、Power Inverter）是一种能够将DC12V直流电 转换为和市电相同的AC220V交流电，供一般电器使用，是一 种方便的车用电源转换器。车载电源逆变器在国外市场受到普 遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即 可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入 WTO后，国内市场私人交通工具越来越多，因此，车载逆变器 电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器，会给你的生活 带来很多的方便，是一种常备的车用汽车电子装具用品。把家 用电器连接到车载逆变器的输出端就能在汽车内使用各种电器 象在家里使用一样方便。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、 数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、
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电力电子技术两大分支
电力电子器件制造技术
是电力电子技术的基础；
其理论基础是半导体物理。 变流技术（即电力电子器件应用技术）
是电力电子技术的核心；其理论基础是电路 理论；
包括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，以及其构成电力电子装置和电
力电子系统的技术。
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1.1 什么是电力电子技术
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1.1 什么是电力电子技术
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与电力学（电气工程）的关系 电力电子技术广泛用于电气工程中
高压直流输电 静止无功补偿 电力机车牵引 交直流电力传动 电解、电镀、电加热、高性能交直流电源
国内外均把电力电子技术归为电气工程的一 个分支。 电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的 一个分支。
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绪论
教学要求： 1. 明确什么是电力电子技术及所具有的特点； 2.了解电力电子技术所研究的内容、应用领域及 发展前景； 3.明确本课程学习的基本要求。
第1章 绪 论
1.1 什么是电力电子技术 1.2 电力电子技术的发展 1.3 电力电子技术的应用 1.4 教材的内容简介
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1.1 什么是电力电子技术
1.1 什么是电力电子技术
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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。
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1.1 什么是电力电子技术
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地位和未来
电力电子技术和运动控制一起，和计算机技术共同成
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1.3 电力电子技术的应用
1) 一般工业：
交直流电机、电化学工业、冶金工业
2) 交通运输：
电气化铁道、电动汽车、航空、航海
3) 电力系统：
高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿
4) 电子装置电源：
为信息电子装置提供动力
5) 家用电器：
“节能灯”、变频空调
6) 其他：
UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
电子学
电力学
电力 电子学
连续、离散
控制 理论
图1 描述电力电子学的倒三角形
绪－11
1.1 什么是电力电子技术
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与其他学科的关系
与电子学（信息电子学）的关系
都分为器件和应用两大分支。 器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。 信息电子电路的器件可工作在开关状态，也可工作 在放大状态； 电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。 二者同根同源。