電力電子技術(shù)基本信息

中文名 電力電子技術(shù) 主要建設(shè)單位 華東交通大學(xué)
課程負(fù)責(zé)人 宋平崗 類????別 國(guó)家級(jí)一流本科課程

一般工業(yè):

交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)

交通運(yùn)輸:

電氣化鐵道、電動(dòng)汽車、航空、航天、航海

電力系統(tǒng):

高壓直流輸電、柔性交流輸電、無(wú)功補(bǔ)償

電子裝置電源:

為信息電子裝置提供動(dòng)力

家用電器:

"節(jié)能燈"、變頻空調(diào)

其他:

UPS、 航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置

電力電子技術(shù)造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
（除稅）		 工程建議價(jià)
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
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復(fù)合電力手孔板2# AD902 ф1000*1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

套 13% 江西省藍(lán)盾市政設(shè)施有限公司
復(fù)合電力手孔板3# AD902 ф1410*860 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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溫水沖洗電子坐便蓋 TCF6451CS 查看價(jià)格 查看價(jià)格

TOTO

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電鈴 功率(W):15;品種:普通型電鈴;防護(hù)等級(jí):IP54;額定電壓(V):220 查看價(jià)格 查看價(jià)格

正泰

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電鈴 功率(W):15;品種:普通型電鈴;防護(hù)等級(jí):IP54;額定電壓(V):220 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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正泰

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材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)		 含稅
信息價(jià)		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
電力 1-10千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年9月信息價(jià)
電力 20千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年9月信息價(jià)
電力 不滿1千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年8月信息價(jià)
電力 20千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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電力 不滿1千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年7月信息價(jià)
電力 20千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年7月信息價(jià)
電力 1-10千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年6月信息價(jià)
電力 20千伏 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kW·h 東莞市2022年6月信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
天津市康普特鼎泰豐電子技術(shù)有限公司 道頓DC-20A桌面式無(wú)線膠裝機(jī)|1臺(tái) 1 查看價(jià)格 天津市康普特鼎泰豐電子技術(shù)有限公司 天津  天津市 2013-07-01
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課程負(fù)責(zé)人：宋平崗

授課教師：胡文華、楊豐萍、倪勇、張建輝

2020年11月24日，該課程被中華人民共和國(guó)教育部認(rèn)定為“首批國(guó)家級(jí)一流本科課程”。 2100433B

電力電子技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題

從20世紀(jì)50年代中到70年代末，以大功率硅二極管、雙極型功率晶體管和晶閘管應(yīng)用為基礎(chǔ)(尤其是晶閘管)的電力電子技術(shù)發(fā)展比較成熟。70年代末以來(lái)，兩個(gè)方面的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)引起了巨大的沖擊。其一為微機(jī)的發(fā)展對(duì)電力電子裝置的控制系統(tǒng)、故障檢測(cè)、信息處理等起了重大作用,今后還將繼續(xù)發(fā)展;其二為微電子技術(shù)、光纖技術(shù)等滲透到電力電子器件中，開(kāi)發(fā)出更多的新一代電力電子器件。其中除普通晶閘管向更大容量(6500伏、3500安)發(fā)展外，門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)電壓已達(dá)4500伏，電流已達(dá) 2500~3000安;雙極型晶體管也向著更大容量發(fā)展，80年代中后期其工業(yè)產(chǎn)品最高電壓達(dá)1400伏，最大電流達(dá)400安,工作頻率比晶閘管高得多,采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)時(shí)電流增益可達(dá)75~200。 隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)和日本于1981~1982年間相繼研制成光控晶閘管并用于直流輸電系統(tǒng)。這種光控管與電觸發(fā)的晶閘管相比，簡(jiǎn)化了觸發(fā)電路，提高了絕緣水平和抗干擾能力，可使變流設(shè)備向小型、輕量方向發(fā)展，既降低了造價(jià)，又提高運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，場(chǎng)控電力電子器件也得到發(fā)展，如功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(power MOSFET)和功率靜電感應(yīng)晶體管(SIT)已達(dá)千伏級(jí)和數(shù)十至數(shù)百安級(jí)的電壓、電流等級(jí)，中小容量的工作頻率可達(dá)兆赫級(jí)。由場(chǎng)控和雙極型合成的新一代電力電子器件，如絕緣柵雙極型晶體管(IGT或IGBT)和MOS控制晶閘管(MCT)也正在興起,容量也已相當(dāng)大。這些新器件均具有門極關(guān)斷能力，且工作頻率可以大大提高，使電力電子電路更加簡(jiǎn)單，使電力電子裝置的體積、重量、效率、性能等各方面指標(biāo)不斷提高，它將使電力電子技術(shù)發(fā)展到一個(gè)更新的階段。與此同時(shí)，電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置的計(jì)算機(jī)模擬和仿真技術(shù)也在不斷發(fā)展。

1902年出現(xiàn)了第一個(gè)玻璃的汞弧整流器。1910年出現(xiàn)了鐵殼汞弧整流器。用汞弧整流器代替機(jī)械式開(kāi)關(guān)和換流器,這是電力電子技術(shù)的發(fā)端。1920年試制出氧化銅整流器，1923年出現(xiàn)了硒整流器。30年代，這些整流器開(kāi)始大量用于電力整流裝置中。20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)了晶體管。20世紀(jì)50年代初，晶體管向大功率化發(fā)展，同時(shí)用半導(dǎo)體單晶材料制成的大功率二極管也得到發(fā)展。1954年，瑞典通用電機(jī)公司(ASEA公司)首先將汞弧管用于高壓整流和逆變,并在±100千伏直流輸電線路上應(yīng)用，傳輸20兆瓦的電力。1956年，美國(guó)人J.莫爾制成晶閘管雛型。1957年，美國(guó)人R.A.約克制成實(shí)用的晶閘管。50年代末晶閘管被用于電力電子裝置，60年代以來(lái)得到迅速推廣,并開(kāi)發(fā)出一系列派生器件,拓展了電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。 電力電子電路 隨著晶閘管應(yīng)用的推廣，開(kāi)發(fā)出許多電力電子電路，按其功能可分為:①將交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的整流電路;②將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的逆變電路;③將一種形式的交流電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的交流電能的交流變換電路;④將一種形式的直流電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的直流電能的直流變換電路。這些電路都包含晶閘管，而每個(gè)晶閘管都需要相應(yīng)的觸發(fā)器。于是配合這些電力電子電路出現(xiàn)了許多的觸發(fā)控制電路。根據(jù)所用的器件,這些控制電路大體上可以分為3代。第一代的控制電路主要由分立的電子元件(如晶體管、二極管)組成。直到80年代后期，還用得不少。第二代由集成電路組成。自從1958年美國(guó)出現(xiàn)了世界上第一個(gè)集成電路以來(lái)，發(fā)展異常迅速。它應(yīng)用到電力電子裝置的控制電路中,使其結(jié)構(gòu)緊湊,功能和可靠性得到提高。第三代由微機(jī)進(jìn)行控制。70年代以來(lái)，由于微機(jī)的發(fā)展使電力電子裝置進(jìn)一步朝實(shí)現(xiàn)智能化的方向進(jìn)步。電力電子裝置隨著電力電子電路的發(fā)展和完善，由晶閘管組成的許多類型的電力電子裝置不斷出現(xiàn)。如大功率的電解電源、焊接電源、電鍍用的直流電源;直流和交流牽引、直流傳動(dòng)、交流串級(jí)調(diào)速、變頻調(diào)速等傳動(dòng)用電源;勵(lì)磁、無(wú)功靜止補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)入娏ο到y(tǒng)用的電力電子裝置;低頻、中頻、高頻電源等各種非工頻電源，尤其是感應(yīng)加熱的中高頻電源;不停電電源、交流穩(wěn)壓電源等各種工業(yè)用電力電子電源;各種調(diào)壓器等等。這些電力電子裝置,與傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組比，有較高的電效率(以容量10千瓦至數(shù)百千瓦、頻率為1000赫的電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組為例,在額定負(fù)載下,效率η=80%，并隨負(fù)載減小而顯著降低,若用晶閘管電源,η≥92%,且隨負(fù)載變化不大)，因此，有明顯的節(jié)能效果。電力電子裝置是靜止式裝置，占地面積小，重量輕，安裝方便(以焊接電源為例,與旋轉(zhuǎn)焊機(jī)相比，重量減輕80%,節(jié)能15%)。同時(shí)，電力電子裝置往往對(duì)頻率、電壓等的調(diào)節(jié)比較容易，響應(yīng)快，功能多，自動(dòng)化程度高，因此用于工業(yè)上不但明顯節(jié)能，還往往能提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省原材料，并常能改善工作環(huán)境。但電力電子裝置大多為電子開(kāi)關(guān)式裝置，它往往對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載產(chǎn)生諧波干擾，有時(shí)還對(duì)周圍環(huán)境引起一定的高頻干擾，這是在設(shè)計(jì)這些裝置和系統(tǒng)時(shí)必須妥善解決的(見(jiàn)高次諧波抑制)。

電力電子技術(shù)簡(jiǎn)介

電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)(整流，逆變，斬波，變頻，變相等)兩個(gè)分支。

現(xiàn)已成為現(xiàn)代電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)不可缺少的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)該專業(yè)人才中占有重要地位。

電力電子學(xué)(Power Electronics)這一名稱是在上世紀(jì)60年代出現(xiàn)的。1974年，美國(guó)的W.Newell用一個(gè)倒三角形(如圖)對(duì)電力電子學(xué)進(jìn)行了描述，認(rèn)為它是由電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論三個(gè)學(xué)科交叉而形成的。這一觀點(diǎn)被全世界普遍接受。"電力電子學(xué)"和"電力電子技術(shù)"是分別從學(xué)術(shù)和工程技術(shù)2個(gè)不同的角度來(lái)稱呼的。

一般認(rèn)為，電力電子技術(shù)的誕生是以1957年美國(guó)通用電氣公司研制出的第一個(gè)晶閘管為標(biāo)志的，電力電子技術(shù)的概念和基礎(chǔ)就是由于晶閘管和晶閘管變流技術(shù)的發(fā)展而確立的。此前就已經(jīng)有用于電力變換的電子技術(shù)，所以晶閘管出現(xiàn)前的時(shí)期可稱為電力電子技術(shù)的史前或黎明時(shí)期。70年代后期以門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)，電力雙極型晶體管(BJT)，電力場(chǎng)效應(yīng)管(Power-MOSFET)為代表的全控型器件全速發(fā)展(全控型器件的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)門極既柵極或基極的控制既可以使其開(kāi)通又可以使其關(guān)斷)。使電力電子技術(shù)的面貌煥然一新進(jìn)入了新的發(fā)展階段。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT可看作MOSFET和BJT的復(fù)合)為代表的復(fù)合型器件集驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，通態(tài)壓降小，載流能力大于一身，性能優(yōu)越使之成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。為了使電力電子裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，體積減小，常常把若干個(gè)電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式，后來(lái)又把驅(qū)動(dòng)，控制，保護(hù)電路和功率器件集成在一起，構(gòu)成功率集成電路(PIC)。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術(shù)，有時(shí)也稱為功率電子技術(shù)。一般情況下，它是將一種形式的工業(yè)電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的工業(yè)電能。例如，將交流電能變換成直流電能或?qū)⒅绷麟娔茏儞Q成交流電能;將工頻電源變換為設(shè)備所需頻率的電源;在正常交流電源中斷時(shí)，用逆變器(見(jiàn)電力變流器)將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應(yīng)用電力電子技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)非電能與電能之間的轉(zhuǎn)換。例如，利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能。與電子技術(shù)不同，電力電子技術(shù)變換的電能是作為能源而不是作為信息傳感的載體。因此人們關(guān)注的是所能轉(zhuǎn)換的電功率。

電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電工原理和自動(dòng)控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。因它本身是大功率的電技術(shù)，又大多是為應(yīng)用強(qiáng)電的工業(yè)服務(wù)的，故常將它歸屬于電工類。電力電子技術(shù)的內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。電力電子器件以半導(dǎo)體為基本材料，最常用的材料為單晶硅;它的理論基礎(chǔ)為半導(dǎo)體物理學(xué);它的工藝技術(shù)為半導(dǎo)體器件工藝。近代新型電力電子器件中大量應(yīng)用了微電子學(xué)的技術(shù)。電力電子電路吸收了電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，根據(jù)器件的特點(diǎn)和電能轉(zhuǎn)換的要求，又開(kāi)發(fā)出許多電能轉(zhuǎn)換電路。這些電路中還包括各種控制、觸發(fā)、保護(hù)、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。利用這些電路，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同，組成了各種用途的整機(jī)，稱為電力電子裝置。這些裝置常與負(fù)載、配套設(shè)備等組成一個(gè)系統(tǒng)。電子學(xué)、電工學(xué)、自動(dòng)控制、信號(hào)檢測(cè)處理等技術(shù)常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應(yīng)用。

(1) 優(yōu)化電能使用。通過(guò)電力電子技術(shù)對(duì)電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)約，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。例如，在節(jié)電方面，針對(duì)風(fēng)機(jī)水泵、電力牽引、軋機(jī)冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應(yīng)加熱、電焊、化工、電解等14個(gè)方面的調(diào)查，潛在節(jié)電總量相當(dāng)于1990年全國(guó)發(fā)電量的16%，所以推廣應(yīng)用電力電子技術(shù)是節(jié)能的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，一般節(jié)能效果可達(dá)10%-40%，我國(guó)已將許多裝置列入節(jié)能的推廣應(yīng)用項(xiàng)目。

(2) 改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家預(yù)測(cè)，今后將有95%的電能要經(jīng)電力電子技術(shù)處理后再使用，即工業(yè)和民用的各種機(jī)電設(shè)備中，有95%與電力電子產(chǎn)業(yè)有關(guān)，特別是，電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的媒體，是機(jī)電設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的重要接口，它為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)采用微電子技術(shù)創(chuàng)造了條件，成為發(fā)揮計(jì)算機(jī)作用的保證和基礎(chǔ)。

(3) 電力電子技術(shù)高頻化和變頻技術(shù)的發(fā)展，將使機(jī)電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻化方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)最佳工作效率，將使機(jī)電設(shè)備的體積減小幾倍、幾十倍，響應(yīng)速度達(dá)到高速化，并能適應(yīng)任何基準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)噪音且具有全新的功能和用途。

(4) 電力電子智能化的進(jìn)展，在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)一體化，其發(fā)展有可能引起電子技術(shù)的重大改革。有人甚至提出，電子學(xué)的下一項(xiàng)革命將發(fā)生在以工業(yè)設(shè)備和電網(wǎng)為對(duì)象的電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，電力電子技術(shù)將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。

電力電子技術(shù)文獻(xiàn)

電力科技論文電力電子技術(shù)論文：現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用的探討 電力科技論文電力電子技術(shù)論文：現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用的探討

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電力科技論文電力電子技術(shù)論文： 現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用的探討 摘要：隨著電力電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，交流調(diào)速取代直流調(diào) 速已成為發(fā)展趨勢(shì)。 變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和啟、 制動(dòng)性能被國(guó)內(nèi) 外公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 變頻技術(shù)是交流調(diào)速的核心技 術(shù)，電力電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)又是變頻技術(shù)的核心， 而電力電子器件是 電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)。 電力電子技術(shù)是近幾年迅速發(fā)展的一種高新技 術(shù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化、電機(jī)傳動(dòng)、航空航天等領(lǐng)域，現(xiàn)已成為 各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的一種高新技術(shù)。 關(guān)鍵詞：電力電子；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用 1電力電子技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向， 是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的 傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向 轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件， 其 發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、 逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代， 并促進(jìn)了電 力電子技術(shù)在許多新

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電力電子技術(shù)現(xiàn)代應(yīng)用論文. 電力電子技術(shù)現(xiàn)代應(yīng)用論文.

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評(píng)分： 4.4

信息工程學(xué)院 課程結(jié)業(yè)論文 課程名 :電力電子技術(shù) 專業(yè) :電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級(jí) : 學(xué)號(hào) : 學(xué)生姓名 : 指導(dǎo)教師 : 2014 年 5 月 20 日 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用 電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù) ,就是使用電力電子器 件 (如晶閘管 ,GTO,IGBT 等對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)所變換的 “電力”功率可大到數(shù)百 MW 甚至 GW,也可以小到數(shù) W甚至 1W 以下 ,和以信息處理 為主的信息電子技術(shù)不同電力電子技術(shù)主要用于電力變換。 隨著電力電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展 ,交流調(diào)速取代直流調(diào)速已成為發(fā)展趨 勢(shì)。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和啟、制動(dòng)性能被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào) 速方式。變頻技術(shù)是交流調(diào)速的核心技術(shù) ,電力電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)又是變頻技術(shù)的 核心 ,而電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)是近幾年迅速發(fā)展的 一

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電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下，和以信息處理為主的信息電子技術(shù)不同電力電子技術(shù)主要用于電力變換。

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第1章　電力電子技術(shù)概述　1

1.1　電力電子技術(shù)的概念　1

1.2　電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容　2

1.2.1　電力電子器件　3

1.2.2　電力電子電路　4

1.2.3　電力電子電路的控制　6

1.2.4　電力電子裝置　8

1.3　電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r　9

1.4　電力電子技術(shù)的應(yīng)用　12

1.4.1　電力電子變換電源　12

1.4.2　電力電子補(bǔ)償控制器　15

小結(jié)　19

習(xí)題　19

第2章　電力電子器件與應(yīng)用　20

2.1　電力電子器件概述　20

2.1.1　電力電子器件的概念和特征　20

2.1.2　電力電子器件的分類　21

2.1.3　電力電子器件的主要技術(shù)指標(biāo)　22

2.2　不可控器件——電力二極管　22

2.2.1　電力二極管的結(jié)構(gòu)與工作原理　22

2.2.2　電力二極管的主要特性　23

2.2.3　電力二極管的主要參數(shù)　23

2.3　半控型器件——晶閘管　25

2.3.1　晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理　25

2.3.2　晶閘管的主要特性　27

2.3.3　晶閘管的主要參數(shù)　28

2.3.4　晶閘管的門極觸發(fā)電路　31

2.3.5　晶閘管的派生器件　31

2.4　全控型器件　32

2.4.1　門極可關(guān)斷晶閘管　32

2.4.2　功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管　35

2.4.3　絕緣柵雙極型晶體管　38

2.4.4　集成門極換流晶閘管　41

2.4.5　智能功率模塊　44

2.5　電力電子器件的保護(hù)　45

2.5.1　過(guò)電壓保護(hù)　45

2.5.2　過(guò)電流保護(hù)　46

2.5.3　緩沖電路　47

2.5.4　器件溫度控制　49

小結(jié)　51

習(xí)題　52

第3章　DC/DC變換電路　54

3.1　概述　54

3.2　單管非隔離變換電路　55

3.2.1　Buck變換器　56

3.2.2　Boost變換器　59

3.2.3　Boost/Buck變換器　62

3.2.4　Cuk變換器　63

3.2.5　Zeta變換器　64

3.2.6　Sepic變換器　64

3.2.7　非隔離變換電路的比較　65

3.3　單管隔離式變換電路　65

3.3.1　單端反激變換器　65

3.3.2　單端正激變換器　68

3.4　多管變換電路　70

3.4.1　推挽變換器　70

3.4.2　半橋變換器　70

3.4.3　全橋變換器　71

3.4.4　隔離變換電路的比較　71

3.5　雙向變換器　72

3.5.1　Buck/Boost雙向變換器　72

3.5.2　Cuk雙向變換器　72

3.5.3　三相Buck/Boost雙向變換器　73

小結(jié)　74

習(xí)題　74

第4章　AC/DC變換電路　76

4.1　概述　76

4.1.1　整流電路的分類　76

4.1.2　整流電路的學(xué)習(xí)方法　77

4.2　相控整流電路　78

4.2.1　相控整流電路一般結(jié)構(gòu)　78

4.2.2　單相可控整流電路　78

4.2.3　三相可控整流電路　90

4.2.4　變壓器漏感對(duì)相控整流電路的影響　100

4.2.5　相控整流電路的設(shè)計(jì)方法及舉例　103

4.3　PWM整流電路　105

4.3.1　PWM整流器的簡(jiǎn)單原理　106

4.3.2　PWM整流器的分類　107

4.3.3　電壓型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　108

4.3.4　電流型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　109

4.3.5　三相VSR的電流控制技術(shù)　110

4.3.6　三相VSR的其他控制策略　112

小結(jié)　114

習(xí)題　114

第5章　DC/AC變換電路　117

5.1　概述　117

5.1.1　逆變電路的分類　118

5.1.2　DC/AC變換的工作原理　118

5.1.3　逆變電路的換流方式　119

5.2　電壓型DC/AC變換電路　121

5.2.1　電壓型單相逆變電路　121

5.2.2　電壓型三相全橋式逆變電路　125

5.3　電流型DC/AC變換電路　128

5.3.1　電流型單相橋式逆變電路　128

5.3.2　電流型三相橋式逆變電路　128

5.4　諧振式逆變電路　129

5.4.1　電壓型串聯(lián)諧振逆變電路　130

5.4.2　電流型并聯(lián)諧振逆變電路　132

5.5　DC/AC變換的多重化技術(shù)　134

5.5.1　電壓型逆變器的多重化　134

5.5.2　電流型逆變器的多重化　136

5.5.3　單元串聯(lián)型高壓逆變器　137

5.5.4　多電平型高壓逆變器　139

5.6　變頻器　140

5.6.1　變頻器的構(gòu)成及基本功能　141

5.6.2　變頻器的控制方式　143

小結(jié)　143

習(xí)題　144

第6章　AC/AC變換電路　145

6.1　交流電力電子開(kāi)關(guān)　145

6.2　單相交流調(diào)壓電路　146

6.2.1　相控式單相交流調(diào)壓電路　146

6.2.2　斬控式單相交流調(diào)壓電路　149

6.3　三相交流調(diào)壓電路　151

6.3.1　三相相控式交流調(diào)壓電路　151

6.3.2　三相斬控式交流調(diào)壓　152

6.4　交流調(diào)功電路　153

6.5　交-交變頻電路　154

6.5.1　單相交-交變頻電路原理　154

6.5.2　交-交變頻電路的調(diào)制方式　156

6.5.3　交-交變頻電路的控制　158

6.5.4　交-交變頻電路的工作特性　159

6.5.5　三相交-交變頻電路　160

6.6　矩陣式變頻電路　163

小結(jié)　164

習(xí)題　165

第7章　PWM控制技術(shù)　166

7.1　PWM控制的基本原理　166

7.2　PWM控制的分類　167

7.3　SPWM控制　170

7.4　馬鞍波PWM的調(diào)制原理　172

7.5　兩電平SVPWM控制　174

7.5.1　兩電平逆變器的空間電壓矢量　175

7.5.2　兩電平SVPWM算法　176

7.6　三電平載波PWM控制　177

7.6.1　三角載波層疊法　178

7.6.2　優(yōu)化PWM方法　181

7.7　三電平SVPWM控制　182

7.7.1　三電平逆變器的空間電壓矢量　182

7.7.2　基本矢量及其對(duì)中點(diǎn)電壓的影響　184

7.7.3　三電平SVPWM控制的算法　186

小結(jié)　191

習(xí)題　191

附錄　英文縮寫　192

參考文獻(xiàn)　1942100433B

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前言

第1章 緒論1

內(nèi)容提要1

本章內(nèi)容導(dǎo)入1

1.1 電力電子技術(shù)的概念與發(fā)展1

1.1.1 電力電子技術(shù)的概念1

1.1.2 電力電子技術(shù)的研究?jī)?nèi)容2

1.1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展4

1.2 電力電子技術(shù)的應(yīng)用6

1.2.1 電源設(shè)計(jì)中的電力電子技術(shù)6

1.2.2 一般工業(yè)中的電力電子技術(shù)6

1.2.3 電力系統(tǒng)中的電力電子技術(shù)7

1.2.4 交通運(yùn)輸中的電力電子技術(shù)8

1.2.5 家用電器中的電力電子技術(shù)8

1.2.6 新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)9

1.3 電力電子技術(shù)課程的基本要求及仿真軟件10

1.3.1 電力電子技術(shù)課程的基本要求10

1.3.2 電力電子技術(shù)常用的仿真軟件10

第2章 電力電子器件13

內(nèi)容提要13

本章內(nèi)容導(dǎo)入13

2.1 概述13

2.1.1 理想開(kāi)關(guān)特性14

2.1.2 實(shí)際開(kāi)關(guān)與損耗15

2.1.3 電力電子器件工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的優(yōu)勢(shì)16

2.2 功率二極管16

2.2.1 功率二極管的結(jié)構(gòu)及工作原理17

2.2.2 功率二極管的靜態(tài)特性18

2.2.3 功率二極管的動(dòng)態(tài)特性18

2.2.4 功率二極管的參數(shù)20

2.2.5 功率二極管的主要類型22

2.3 晶閘管22

2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理23

2.3.2 晶閘管的靜態(tài)伏安特性25

2.3.3 晶閘管的動(dòng)態(tài)特性25

2.3.4 晶閘管的參數(shù)27

2.3.5 晶閘管的派生器件30

2.4 門極關(guān)斷晶閘管31

2.5 電力晶體管32

2.5.1 GTR的結(jié)構(gòu)和工作原理32

2.5.2 GTR的靜態(tài)特性33

2.5.3 GTR的動(dòng)態(tài)特性33

2.5.4 GTR的主要參數(shù)34

2.6 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管34

2.6.1 功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理34

2.6.2 功率MOSFET的靜態(tài)特性36

2.6.3 功率MOSFET的動(dòng)態(tài)特性37

2.6.4 功率MOSFET的主要參數(shù)39

2.7 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)41

2.7.1 IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理41

2.7.2 IGBT的靜態(tài)特性42

2.7.3 IGBT的動(dòng)態(tài)特性43

2.7.4 IGBT的主要參數(shù)43

2.8 功率集成模塊44

2.8.1 二極管模塊44

2.8.2 晶閘管模塊44

2.8.3 MOSFET和IGBT模塊44

2.8.4 智能功率模塊(IPM)45

2.8.5 電力電子器件的研制水平46

2.9 晶閘管的典型測(cè)試方法46

2.9.1 萬(wàn)用表測(cè)試法47

2.9.2 發(fā)光測(cè)試法49

2.10 IGBT的雙脈沖測(cè)試法49

2.10.1 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的電路及設(shè)備49

2.10.2 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程50

本章小結(jié)54

思考題與習(xí)題55

第3章 電力電子器件應(yīng)用基礎(chǔ)56

內(nèi)容提要56

本章內(nèi)容導(dǎo)入56

3.1 電力電子器件的基本驅(qū)動(dòng)電路56

3.1.1 晶閘管的門極驅(qū)動(dòng)電路57

3.1.2 電流型全控器件的驅(qū)動(dòng)58

3.1.3 電壓型全控器件的驅(qū)動(dòng)60

3.2 電力電子器件的保護(hù)61

3.2.1 過(guò)電壓保護(hù)61

3.2.2 過(guò)電流保護(hù)63

3.3 電力電子器件的緩沖電路63

3.4 電力電子器件的串聯(lián)與并聯(lián)65

3.4.1 電力電子器件的串聯(lián)65

3.4.2 電力電子器件的并聯(lián)66

3.5 電力電子器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)典型應(yīng)用電路67

3.5.1 三相晶閘管智能控制模塊67

3.5.2 集成化驅(qū)動(dòng)芯片及電路介紹68

3.6 2SC0106T集成芯片及其驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)73

3.6.1 2SC0106T芯片介紹73

3.6.2 基于2SC0106T的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)76

本章小結(jié)79

思考題與習(xí)題79

第4章 交流-直流變換電路81

內(nèi)容提要81

本章內(nèi)容導(dǎo)入81

4.1 單相可控整流電路81

4.1.1 單相半波可控整流電路82

4.1.2 單相橋式全控整流電路86

4.1.3 單相橋式半控整流電路90

4.1.4 單相全波可控整流電路92

4.2 三相可控整流電路93

4.2.1 三相半波共陰極可控整流電路94

4.2.2 三相半波共陽(yáng)極可控整流電路98

4.2.3 三相橋式全控整流電路99

4.3 大功率可控整流電路106

4.3.1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路106

4.3.2 兩組三相橋式整流電路并聯(lián)的12脈波相控整流電路108

4.3.3 兩組三相橋式整流電路串聯(lián)的12脈波相控整流電路109

4.4 考慮變壓器漏感的整流電路110

4.4.1 換相過(guò)程與換相重疊角110

4.4.2 換相期間基本的數(shù)量關(guān)系111

4.4.3 變壓器漏感對(duì)整流電路的影響112

4.5 有源逆變電路112

4.5.1 有源逆變的概念112

4.5.2 三相橋式整流電路的有源逆變工作狀態(tài)115

4.5.3 逆變失敗與最小逆變角的限制116

4.6 整流電路的諧波和功率因數(shù)117

4.6.1 整流電路對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響117

4.6.2 整流電路的諧波分析基礎(chǔ)118

4.6.3 交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析119

4.6.4 直流側(cè)輸出電壓和電流的諧波分析120

4.7 電壓型PWM整流器122

4.7.1 電壓型單相PWM整流器122

4.7.2 電壓型三相PWM整流器126

4.8 可控整流電路的典型應(yīng)用案例128

4.8.1 可控整流電路在高壓直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用128

4.8.2 可控整流電路在冶金熔煉電源中的應(yīng)用129

4.8.3 城市軌道交通供電系統(tǒng)整流機(jī)組的電路131

4.8.4 晶閘管可逆直流調(diào)速系統(tǒng)132

本章小結(jié)133

思考題與習(xí)題133

第5章 直流-交流變換電路136

內(nèi)容提要136

本章內(nèi)容導(dǎo)入136

5.1 逆變電路概述137

5.1.1 逆變電路的基本工作原理137

5.1.2 逆變電路的基本類型137

5.1.3 逆變電路的控制方式138

5.2 電壓型方波逆變電路138

5.2.1 單相電壓型逆變電路138

5.2.2 三相橋式電壓型方波逆變電路140

5.3 電流型方波逆變電路143

5.3.1 單相橋式電流型逆變電路143

5.3.2 三相橋式電流型逆變電路144

5.4 逆變電路的多重化及多電平化145

5.4.1 多重逆變電路145

5.4.2 多電平逆變電路147

5.5 逆變電路的脈寬調(diào)制(PWM)控制技術(shù)149

5.5.1 SPWM控制的基本原理149

5.5.2 SPWM的生成方法150

5.5.3 異步調(diào)制和同步調(diào)制152

5.6 電壓正弦SPWM逆變電路153

5.6.1 單相橋式SPWM逆變電路153

5.6.2 三相橋式SPWM逆變電路155

5.7 電流跟蹤SPWM控制技術(shù)156

5.7.1 電流跟蹤SPWM控制原理156

5.7.2 三相電流滯環(huán)控制型SPWM逆變電路157

5.8 逆變電路的典型應(yīng)用案例158

5.8.1 逆變電路在超聲波電源中的應(yīng)用158

5.8.2 逆變電源在感應(yīng)加熱電源中的應(yīng)用159

5.8.3 逆變電路在變頻器中的應(yīng)用160

5.8.4 逆變電路在有源電力濾波器中的應(yīng)用162

5.8.5 逆變電路在直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用164

本章小結(jié)165

思考題與習(xí)題165

第6章 直流-直流變換電路167

內(nèi)容提要167

本章內(nèi)容導(dǎo)入167

6.1 概述167

6.1.1 直流斬波的基本工作原理168

6.1.2 直流斬波電路的基本控制方式168

6.1.3 DC-DC變換電路的分類169

6.1.4 直流斬波電路中電感、電容的基本特性169

6.2 非隔離型斬波電路170

6.2.1 降壓斬波電路170

6.2.2 升壓斬波電路172

6.2.3 升降壓斬波電路174

6.2.4 Cuk斬波電路175

6.2.5 Sepic斬波電路177

6.2.6 Zeta斬波電路178

6.3 復(fù)合斬波電路和多相、多重?cái)夭娐?79

6.3.1 電流可逆斬波電路180

6.3.2 橋式可逆斬波電路180

6.3.3 多相多重?cái)夭娐?81

6.4 隔離型斬波電路182

6.4.1 正激變換電路182

6.4.2 反激變換電路185

6.4.3 半橋型變換電路186

6.4.4 全橋型變換電路187

6.5 直流-直流變換電路的典型應(yīng)用案例189

6.5.1 Boost電路在LED應(yīng)急照明電路中的應(yīng)用189

6.5.2 反激式電路在手機(jī)充電器中的應(yīng)用191

6.5.3 多相多重升壓斬波技術(shù)在船用逆變器中的應(yīng)用193

本章小結(jié)194

思考題與習(xí)題194

第7章 交流-交流變換電路196

內(nèi)容提要196

本章內(nèi)容導(dǎo)入196

7.1 單相交流調(diào)壓電路196

7.1.1 單相相控式交流調(diào)壓電路196

7.1.2 單相斬控式交流調(diào)壓電路201

7.2 三相交流調(diào)壓電路202

7.2.1 三相相控式交流調(diào)壓電路202

7.2.2 三相斬控式交流調(diào)壓電路204

7.3 交流調(diào)功電路及電力電子開(kāi)關(guān)205

7.3.1 交流調(diào)功電路205

7.3.2 晶閘管交流開(kāi)關(guān)206

7.4 交-交變頻電路207

7.4.1 單相交-交變頻電路207

7.4.2 三相交-交變頻電路210

7.5 交流-交流變換電路典型應(yīng)用案例212

7.5.1 交流調(diào)壓電路在調(diào)光臺(tái)燈中的應(yīng)用212

7.5.2 交流調(diào)壓電路在電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器中的應(yīng)用214

7.5.3 電力電子開(kāi)關(guān)在靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置中的應(yīng)用215

本章小結(jié)216

思考題與習(xí)題217

第8章 PSIM仿真軟件的應(yīng)用218

內(nèi)容提要218

本章內(nèi)容導(dǎo)入218

8.1 PSIM仿真軟件介紹218

8.1.1 PSIM使用介紹218

8.1.2 PSIM軟件的元件選取219

8.2 直流斬波電路的仿真221

8.2.1 降壓斬波電路仿真(CCM模式)221

8.2.2 升壓斬波電路仿真(CCM模式)222

8.3 整流電路仿真224

8.3.1 單相橋式全控整流電路仿真224

8.3.2 三相橋式全控整流電路仿真225

8.4 單相橋式逆變電路仿真228

8.5 單相斬控式交流調(diào)壓電路仿真230

第9章 電力變換電路綜合應(yīng)用案例232

內(nèi)容提要232

本章內(nèi)容導(dǎo)入232

9.1 雙PWM變頻器硬件電路設(shè)計(jì)232

9.1.1 雙PWM變頻器硬件總體結(jié)構(gòu)233

9.1.2 主電路設(shè)計(jì)234

9.1.3 DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)238

9.1.4 信號(hào)處理電路239

9.2 典型不間斷電源實(shí)例電路分析241

9.2.1 UPS不間斷電源系統(tǒng)組成241

9.2.2 各個(gè)模塊的電路原理242

本章小結(jié)245

參考文獻(xiàn)246

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