电力电子绪论课件
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西安交大电力电子技术ppt讲义第1章_绪论
11/21
1.2 电力电子技术的发展史
■电力电子技术的发展史
图1-3 电力电子技术的发展史
◆一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用 一般认为，电力电子技术的诞生是以 年 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管为标志的 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
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1.2 电力电子技术的发展史
图1-1 描述电力电子学的倒三角形 6/21
1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电子学
电子学——电子器件和电子电路两大分支，分别与电力 电子器件和电子电路两大分支， 电子学 电子器件和电子电路两大分支 电子器件和电力电子电路相对应。 电子器件和电力电子电路相对应。 电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子器件制 造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的， 造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的， 其大多数工艺也是相同的。 其大多数工艺也是相同的。 电力电子电路和信息电子电路的许多分析方法也是一致 的。 二者应用目的不同，前者用于电力控制和变换， 二者应用目的不同，前者用于电力控制和变换，后者用 于信息处理。 于信息处理。 在信息电子技术中，半导体器件既可处于放大状态， 在信息电子技术中，半导体器件既可处于放大状态，也 可处于开关状态； 可处于开关状态；而在电力电子技术中为避免功率损耗 过大，电力电子器件总是工作在开关状态。 过大，电力电子器件总是工作在开关状态。
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1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电力学
电力电子技术广泛用于电气工程中， 电力电子技术广泛用于电气工程中，这是电力电 子学和电力学的主要关系。 电力学” 子学和电力学的主要关系。“电力学”这个术语 在我国已不太应用，可用“电工科学” 在我国已不太应用，可用“电工科学”或“电气 工程”取代之。 工程”取代之。 各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、 各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静 止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、 止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、 电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中， 电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中， 因此无论是国内国外， 因此无论是国内国外，通常都把电力电子技术归 属于电气工程学科。 属于电气工程学科。电力电子技术是电气工程学 科中的一个最为活跃的分支。 科中的一个最为活跃的分支。
电力电子技术基础 第1章 绪论
、电力变换的基本原理
4）AC/AC变换
下图也是用两个开关组成的简单变流电路，输入端接的是交流电us。
每个开关与一个二极管串联表示流过开关的电流方向 是单向的。这是因为在实际电路中这两个开关采用晶闸管， 晶闸管是单向导电的。
如果开关K1和K2都采取通断控制，则可以将 交流电变为交流电，即AC/AC变换。
控制理论广泛用于电力电子技术，使电力电子装置的性能满足各种需求; 电力电子技术可以看成弱电控制强电的接口，控制理论是实现该接口的
强有力纽带。
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术， 是使用器件对电力进行变换和控制的技术。 这个器件指的是功率半导体器件，也称为电力电子器件。
用倒三角描述，如图所示。
电子学
电路、器 件
电力 电子技术
连续、离散
控制 理论
静止器、旋转电机
电力学
3
第1章 绪论 1.1电力电子技术的定义
电子技术
• 所用器件： 晶体管、场效应管、 集成电路、微处理器 、电感、电容。
• 完成功能： 信号产生、变换、存 储、发送、接收。
• 基础理论： 电路、磁路、电磁场
这四类变换器将在后继章节中详细论述，下面简单介绍电力变换的基本原理8 。
第1章 绪论 1.2电力变换的基本原理
上述的电力变换中使用的电力电子器件都是工作在开关状态。 电力电子器件为什么工作在开关状态？ 为了使器件的功率损耗(P=UI)最小： 器件开通时，通过的电流i很大，但器件上的电压u≈0 器件断开时，承受的电压u很高，但流过的电流i≈0
4
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电子学
电力学
电路、器 件
4）AC/AC变换
下图也是用两个开关组成的简单变流电路，输入端接的是交流电us。
每个开关与一个二极管串联表示流过开关的电流方向 是单向的。这是因为在实际电路中这两个开关采用晶闸管， 晶闸管是单向导电的。
如果开关K1和K2都采取通断控制，则可以将 交流电变为交流电，即AC/AC变换。
控制理论广泛用于电力电子技术，使电力电子装置的性能满足各种需求; 电力电子技术可以看成弱电控制强电的接口，控制理论是实现该接口的
强有力纽带。
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术， 是使用器件对电力进行变换和控制的技术。 这个器件指的是功率半导体器件，也称为电力电子器件。
用倒三角描述，如图所示。
电子学
电路、器 件
电力 电子技术
连续、离散
控制 理论
静止器、旋转电机
电力学
3
第1章 绪论 1.1电力电子技术的定义
电子技术
• 所用器件： 晶体管、场效应管、 集成电路、微处理器 、电感、电容。
• 完成功能： 信号产生、变换、存 储、发送、接收。
• 基础理论： 电路、磁路、电磁场
这四类变换器将在后继章节中详细论述，下面简单介绍电力变换的基本原理8 。
第1章 绪论 1.2电力变换的基本原理
上述的电力变换中使用的电力电子器件都是工作在开关状态。 电力电子器件为什么工作在开关状态？ 为了使器件的功率损耗(P=UI)最小： 器件开通时，通过的电流i很大，但器件上的电压u≈0 器件断开时，承受的电压u很高，但流过的电流i≈0
4
第1章 绪论
1.1电力电子技术的定义
电子学
电力学
电路、器 件
《电力电子》课件
智能控制是一种基于人工智能的控制 方法，其工作原理是通过人工智能算 法实现电力电子设备的智能控制。
数字控制
数字控制是一种现代的控制方法，其 工作原理是通过数字电路和微控制器 实现电力电子设备的控制。
03
电力电子系统设计
系统设计方法
确定系统目标
明确电力电子系统的功能要求，如电压转换、功 率控制等。
电力电子的发展历程
1940年代
1950年代
1960年代
1970年代
1980年代至今
开关管和硅整流器的出 现，开始应用于信号放 大和处理。
晶体管的发明，开始应 用于信号放大和处理以 及无线通信等领域。
可控硅整流器（SCR） 的出现，开始应用于电 机控制和电力系统等领 域。
出现了可关断晶闸管（ GTO）等更加高效的电 力电子器件。
• 高效性：电力电子技术可以实现高效地转换和控制电能，从而提高能源利用效率。 • 灵活性：电力电子器件具有较小的体积和重量，可以方便地集成到各种系统中，实现灵活的电能转换和控制。 • 应用广泛：电力电子技术在能源转换、电机控制、电网管理和可再生能源系统中有着广泛的应用。
电力电子的应用领域
电机控制
电网管理
05
电力电子技术技术
随着电力电子器件性能的不断提 升，电力电子系统的频率逐渐提 高，实现了更高的转换效率和更 小的体积。
高效化技术
为了降低能源消耗和减少环境污 染，电力电子系统正在不断追求 更高的效率。高效化技术包括拓 扑结构优化、控制策略改进等。
电力电子在智能电网中的应用前景
THANK YOU
感谢观看
IGBT是一种广泛应用于电力电子领域的半导体器 件，其工作原理是通过控制栅极电压来调节漏极 和源极之间的电流。
北京交通大学电力电子绪论PPT课件
第一章：绪论
绪论
1. 什么是电力电子技术（电力电子学）
2. 电力电子技术的发展史
3. 电力电子技术应用 4. 课程简介和要求说明
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-13
绪论
2. 电力电子技术的发展史
史前期 （黎明期）
晶闸管问 世，(公元
元年)
全控型器件 迅速发展
晶体管诞生
1904
1930
绪论
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-3
绪论
1.1 电力电子与信息电子
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
电力电子技术——使用电力电 子器件对电能进行变换和控 制的技术，即 应用于电力领域的电子技术
信息电子技术——信息处理 ✓目前电力电子器件均用半导
电力电子技术——电力变换 电子技术一般即指信息
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。
✓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
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-11
1.5 电能的基本变换形式
绪论
• AC～DC 整流
• DC～DC 斩波
• DC～AC 逆变
交流 电源
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
13.11.2020
北京交通大学电气工程学院
1-8
电力电子技术精品课程绪论公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
电 镀
电 加 热
牵力
引传
动
高 性 能 交 直 流 电 源
15
第15页
1.3 与其它学科关系
1.3.1 与电子学关系 1.3.2 与电力学关系 1.3.3 与控制理论关系
16
第16页
1.3.3 与控制理论关系
控制理论
实 现
电力电子技术
电力电子装置 是自动化
基础 元件
支撑 技术
弱电和强电接口
弱电控制强电
80年代后 以IGBT为代表复合型器件突起，伴随全控型电 力电子器件不断进步，一个结构紧凑、体积小电力电子装 置也应运而生。把若干个电力电子器件及必要辅助元件做
成模块形式，这给应用带来了很大以便。
21
第21页
绪论
1.什么是电力电子技术 2.电力电子技术发展历史 3.电力电子技术应用 4.本课程内容简介
11
第11页
1.3.1 与电子学关系
都分为器件与应用
电子器件 制造技术
电力电
子器件制造技 术
理论基础、材料、制造工艺
电子电路
电力电子 电路
分析办法、分析软件
12
第12页
电力电子电路——电力改变和控制 电子电路——信息处理
电子电路
功率输出 功率放大
电力电子电路
信息电子电路器件
电力电子 电路器件
开关状态
6
第6页
1.2 两大分支电力Βιβλιοθήκη 子技术电力电子器件 制造技术
变流技术
电力电子器件制造技术— 电力电子技术基础
变流技术（电力电子器件应 用技术）——电力电子技术 关键
{ 变流
技术
电力电子器件构成 各种电力变换电路 对这些电路进行 控制技术
电力电子技术课件及教学绪论
中等职业教育电类专业规划教材
《电力电子技术》
电子教案
丛书主编 程 周 主 编 赵建平 主 审 程周
电力电子技术
•绪 论 • 第1章 电力电子器件 • 1.1 概述
教学目标
• 绪论 • 能说出电力电子技术的概念与组成部分； • 能说出电力电子技术的发展及代表性器件； • 能说出电力电子技术变流电路的发展阶段； • 能说出电力电子技术控制电路发展概况。 • 第一章 电力电子器件 • 1.1 概述 • 能说出电力电子器件的用途、器件类别与典型器件； • 能说出电力电子器件的分类方法。
组
电力电子器件(是基础)
成 部
电力电子电路(变流电路)(是核心)
分
控制技术(是纽带)
• 1957年美国通用电气(GE)公司发明了半导体开关器件— —晶闸管问世，以此为基础开发的可控硅整流装置的出现， 标志着电力电子技术的诞生。在随后的40多年里，电力电 子技术在器件、变流电路、控制技术等方面都发生了日新 月异的变化。
• 电力电子技术作为一门新兴的高技术，已被广泛地应用于高 品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种 工业与民用电器等领域，成为现代高科技领域的支撑技术。
控型器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较 高的电路。
• 第三代电力电子器件将是智能功率集成电路或功率IC， 20世纪90年代后，电力电子器件研制进入高频化、标准模 块化、集成化和智能化时代。功率集成电路(PIC)是指将 高压功率器件与信号处理系统及外围接口电路、保护电路、
检测诊断电路等集成在同一芯片的集成电路，可分为智能 功率集成电路(SPIC)和高压集成电路(HVIC)两类，统称为 智能功率集成电路或功率IC。它实现了器件与电路的集成， 强电与弱电、功率流与信息流的集成，成为机和电之间的 智能化接口，是机电一体化的基础单元。
《电力电子技术》
电子教案
丛书主编 程 周 主 编 赵建平 主 审 程周
电力电子技术
•绪 论 • 第1章 电力电子器件 • 1.1 概述
教学目标
• 绪论 • 能说出电力电子技术的概念与组成部分； • 能说出电力电子技术的发展及代表性器件； • 能说出电力电子技术变流电路的发展阶段； • 能说出电力电子技术控制电路发展概况。 • 第一章 电力电子器件 • 1.1 概述 • 能说出电力电子器件的用途、器件类别与典型器件； • 能说出电力电子器件的分类方法。
组
电力电子器件(是基础)
成 部
电力电子电路(变流电路)(是核心)
分
控制技术(是纽带)
• 1957年美国通用电气(GE)公司发明了半导体开关器件— —晶闸管问世，以此为基础开发的可控硅整流装置的出现， 标志着电力电子技术的诞生。在随后的40多年里，电力电 子技术在器件、变流电路、控制技术等方面都发生了日新 月异的变化。
• 电力电子技术作为一门新兴的高技术，已被广泛地应用于高 品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种 工业与民用电器等领域，成为现代高科技领域的支撑技术。
控型器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较 高的电路。
• 第三代电力电子器件将是智能功率集成电路或功率IC， 20世纪90年代后，电力电子器件研制进入高频化、标准模 块化、集成化和智能化时代。功率集成电路(PIC)是指将 高压功率器件与信号处理系统及外围接口电路、保护电路、
检测诊断电路等集成在同一芯片的集成电路，可分为智能 功率集成电路(SPIC)和高压集成电路(HVIC)两类，统称为 智能功率集成电路或功率IC。它实现了器件与电路的集成， 强电与弱电、功率流与信息流的集成，成为机和电之间的 智能化接口，是机电一体化的基础单元。
电力电子技术PPT课件
➢ 控制方式: PWM控制技术成为主导
■
绪论第15页
复合型器件和功率集成电路
➢ 80年代后期开始
复合型器件：以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)
为代表
➢IGBT是MOSFET和BJT的复合
它集MOSFET的驱动功率小、开关速度快的 优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点于 一身，性能十分优越，使之成为现代电力电 子技术的主导器件
绪论第10页
2. 电力电子技术的发展史
1958年美通用电气公司制造的第一只晶闸管 标志电力电子器件和技术的诞生。
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就是电 力电子器件的发展史。
■
绪论第11页
2. 电力电子技术的发展史
〔四个阶段〕
➢ 史前期（1957年以前）： 使用水银整流器（汞整流器），其性能和晶闸管类似。 这段时间，各种整流、逆变、周波变流的电路和理论已经成熟并广泛应用。
技术研究的也就是电源技术。
➢ 电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、 水泵采用变频调速方面，在使用量十分庞大的照明电源 等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也
被称为是节能技术。
■
绪论第23页
4. 本课程的内容简介
分为三大部分
➢ 第一部分：电力电子器件
主要介绍各种电力电子器件的基本结构、工作原理、主要 参数、应用特性，以及驱动、缓冲、保护、串并 联等器 件应用的共性问题和基础性问题
1.什么是电力电子技术
➢ 定义:
电力电子技术（power electronics）： 是电子技术的分支
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
■
绪论第15页
复合型器件和功率集成电路
➢ 80年代后期开始
复合型器件：以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)
为代表
➢IGBT是MOSFET和BJT的复合
它集MOSFET的驱动功率小、开关速度快的 优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点于 一身，性能十分优越，使之成为现代电力电 子技术的主导器件
绪论第10页
2. 电力电子技术的发展史
1958年美通用电气公司制造的第一只晶闸管 标志电力电子器件和技术的诞生。
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就是电 力电子器件的发展史。
■
绪论第11页
2. 电力电子技术的发展史
〔四个阶段〕
➢ 史前期（1957年以前）： 使用水银整流器（汞整流器），其性能和晶闸管类似。 这段时间，各种整流、逆变、周波变流的电路和理论已经成熟并广泛应用。
技术研究的也就是电源技术。
➢ 电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、 水泵采用变频调速方面，在使用量十分庞大的照明电源 等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也
被称为是节能技术。
■
绪论第23页
4. 本课程的内容简介
分为三大部分
➢ 第一部分：电力电子器件
主要介绍各种电力电子器件的基本结构、工作原理、主要 参数、应用特性，以及驱动、缓冲、保护、串并 联等器 件应用的共性问题和基础性问题
1.什么是电力电子技术
➢ 定义:
电力电子技术（power electronics）： 是电子技术的分支
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
电力电子技术绪论(ppt 50页)
由上可知：电力电子技术的诞生是以1957年美国通用 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的，是从以低 频技术处理问题为主的传统电力电子技术，向以高 频技术处理问题为主的现代电力电子技术方向发展 。所以电力电子技术的发展主要分为两个阶段：
1）传统电力电子技术：
时 间：1957年～1980年。
典型产品：晶闸管及其派生器件。 两个分支： ①微电子学——以晶体管集成电路为核
国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学 会对电力电子技术的定义：
有效地使用电力半导体器件，应用电路和设计理论 以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控 制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等 方面的变换。
王兆安编著的教材的定义：就是使用电力电子器件对 电能进行变换和控制的技术。
本教材的定义：
逆变器：指完成逆变的电力电子装置。
有源逆变：将逆变电路的交流侧接到交流电
逆 变
网上，把直流电逆变成同频率的
电
交流电反送到电网中去。
路 无源逆变：将逆变电路的交流侧直接接到负
载上，把直流电逆变成某一频率
或可变频率的交流电供给负载。
③整流电路：将交流电能转换为直流电能的电路。
也称AC/DC变换电路。
整流器：完成整流任务的电力电子装置。
电力电子技术是与电能处理相关的技术学 科。将电子技术与控制技术应用到电力领域， 通过电力电子器件组成各种电力变换电路，实 现电能的转换与控制，称为电力电子技术，或 电力电子学。
从工程的对象和内容及手段几方面理解电 力电子技术。 ❖ 对象：能量中的电能 ❖ 内容：对电能的变换和控制 ❖ 手段：利用电力电子器件（半导体器件）
型晶体管（IGBT）等。
特 点：集成化、高压、大电流；
电力电子技术基础-绪论
讯发射电源； ❖ 各种精密稳压：稳流电源。
程控交换机
电子装置 微型计算机
2、电力传动
❖ 工艺调速传动：轧钢、榨糖、造纸、化工、炼油； ❖ 节能调速传动：风机、水泵、压缩机； ❖ 牵引调速传动：轨道牵引、城市交通、电梯、矿井卷扬机
等； ❖ 精密调速和特种调速：数控机床主轴和伺服控制、雷达与
火炮跟踪控制、离心机控制等。
3、电力系统
❖ 发电环节：发电机励磁调节控制； ❖ 输电网中：电能质量控制器、直流输电、无功补偿器、有
源滤波器、固态开关； ❖ 配电网中:配电用无功补偿器、有源滤波器； ❖ 储能系统：抽水蓄能电站变频调速、超导磁铁储能。
柔性交流输电FACTS
高压直流装置HVDC
SVC
四、我国电力电子技术的现状与发展
电力变换的种类
输入 输出
交流（AC）
直流（DC）
整流
交流（AC） 交流电力控制变频、变相
直流（DC） 直流斩波 逆变
二、电力电子技术的发展历程
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
电子管 问世
Hale Waihona Puke 19301947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
❖ 电力电子器件研制水平落后； 场控器件全靠进口；
❖ 国产电力电子装置相对落后，高端产品主要被外国公司占 领；
❖ 国产电力电子产品配套水平差； ❖ 应用基础研究更不上。
五、电力电子电路的仿真分析
❖ 仿真：用模型( 物理、数学) 代替实际系统进行实验和研 究。 ➢ 数字仿真、模拟仿真和混合仿真等多种形式和方法， 现主要指在计算机上完成的数学分析( 数字仿真)。 ➢ 电力电子电路的仿真是对电力电子电路和系统进行分 析和设计的非常有效的方法和工具。
程控交换机
电子装置 微型计算机
2、电力传动
❖ 工艺调速传动：轧钢、榨糖、造纸、化工、炼油； ❖ 节能调速传动：风机、水泵、压缩机； ❖ 牵引调速传动：轨道牵引、城市交通、电梯、矿井卷扬机
等； ❖ 精密调速和特种调速：数控机床主轴和伺服控制、雷达与
火炮跟踪控制、离心机控制等。
3、电力系统
❖ 发电环节：发电机励磁调节控制； ❖ 输电网中：电能质量控制器、直流输电、无功补偿器、有
源滤波器、固态开关； ❖ 配电网中:配电用无功补偿器、有源滤波器； ❖ 储能系统：抽水蓄能电站变频调速、超导磁铁储能。
柔性交流输电FACTS
高压直流装置HVDC
SVC
四、我国电力电子技术的现状与发展
电力变换的种类
输入 输出
交流（AC）
直流（DC）
整流
交流（AC） 交流电力控制变频、变相
直流（DC） 直流斩波 逆变
二、电力电子技术的发展历程
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
电子管 问世
Hale Waihona Puke 19301947 1957 1970 1980 1990 2000 t(年)
❖ 电力电子器件研制水平落后； 场控器件全靠进口；
❖ 国产电力电子装置相对落后，高端产品主要被外国公司占 领；
❖ 国产电力电子产品配套水平差； ❖ 应用基础研究更不上。
五、电力电子电路的仿真分析
❖ 仿真：用模型( 物理、数学) 代替实际系统进行实验和研 究。 ➢ 数字仿真、模拟仿真和混合仿真等多种形式和方法， 现主要指在计算机上完成的数学分析( 数字仿真)。 ➢ 电力电子电路的仿真是对电力电子电路和系统进行分 析和设计的非常有效的方法和工具。
电力电子技术第五版王兆安课件-1绪论
03
电力电子技术பைடு நூலகம்应用领 域
电力系统
电力系统中的高压直流输电（HVDC）
01
通过电力电子技术实现大容量、长距离的直流输电，提高电网
稳定性和输电效率。
灵活交流输电系统（FACTS）
02
基于电力电子技术的控制器能够对交流输电系统进行快速、灵
活的控制，改善电网的稳定性、阻尼和潮流控制。
分布式发电与微电网
电力电子技术第五版 王兆安课件-1绪论
目 录
• 电力电子技术的定义与重要性 • 电力电子技术的发展历程 • 电力电子技术的应用领域 • 电力电子技术的基本元件与电路 • 电力电子技术的未来挑战与解决方案 • 结论
01
电力电子技术的定义与 重要性
定义
总结词
电力电子技术是一门研究利用半导体电力电子器件进行电能转换和控制的学科。
结合可再生能源的发展，研究电力电子技 术在绿色能源转换和智能电网建设中的应 用，推动能源可持续发展。
06
结论
本章总结
01
介绍了电力电子技术的 定义、发展历程和应用 领域。
02
强调了电力电子技术在 能源转换和智能电网中 的重要性。
03
概述了电力电子技术的 基本概念、电路拓扑和 变换理论。
04
展望了未来电力电子技 术的发展趋势和挑战。
稳压等领域。
电路分析方法
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路分析的基本原理，包括电流定律和电压定律， 用于描述电路中电压和电流的关系。
等效电路法
等效电路法是一种将复杂电路简化为简单电路的方法，通过引入等 效电阻、电感等元件来简化电路分析。
状态方程法
状态方程法是一种描述电路中状态变量的方法，通过建立状态方程 来分析电路的工作状态和动态特性。
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24
《电力电子技术》校级精品课 --------结论
一. 教材的内容简介
《电力电子技术》 教材结构
第一部分 全书的基础
第二部分 全书的主体 第2章 整流电路
第三部分 全书的深入
第1章 电力电子器件
第3章 直流斩波电路 第4章 交流控制电路 和交交变频电路
第6章 PWM控制技术 第7章 软开关技术
第5章 逆变电路
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。
龙岩学院物理与机电学院电气教研组
13
《电力电子技术》校级精品课 --------结论
第三节. 电力电子技术的应用 一般工业：
交直流电机、电化学工业、冶金工业
交通运输：
电气化铁道、电动汽车、航空、航海
电力系统：
高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿
电子装置电源：
系统的技术。
龙岩学院物理与机电学院电气教研组
5
《电力电子技术》校级精品课 --------结论
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。 电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流 表1 电力变换的种类
输入 交流 直流 输出 直流 整流 直流斩波 交流 交流电力控制 变频、变相 逆变
4. 电子装置用电源
第三节. 电力电子技术的应用
电子装置
程控交换机
微型计算机
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5. 家用电器
第三节. 电力电子技术的应用
变频空调控制器
交流变频控制器的原理框图
直流变频空调的电路原理图
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《电力电子技术》校级精品课 --------结论 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。 计算机 电力电子技术 电力电子＋运动控制 人脑 消化系统和循环系统 肌肉和四肢
四. 地位和未来
电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术， 能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，因此
5）家用电器
第三节. 电力电子技术的应用
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6.其他
第三节. 电力电子技术的应用
航天技术
大型计算机的UPS
新型能源
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《电力电子技术》校级精品课 --------结论 电力电子技术在汽车42V直流总线下
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三. 与相关学科的关系
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。
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电力电子技术
Power Electronics
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课程网址：http://n
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绪 论
第一节 什么是电力电子技术
第二节 电力电子技术的发展史
第三节 电力电子技术的应用
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三. 与相关学科的关系
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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1974年，美国的W. New
ell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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图1 描述电力电子学的倒三角形
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史前期 （黎明期） 晶闸管问 世，(“公元 元年”)
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全控型器件迅 速发展时期
晶体管诞生
1904 电子管 问世
1930
1947
1957
1970
1980
1990 2000 t(年)
水银（汞 弧）整流 器时代
晶闸管时代
IGBT及功率 集成器件出现 和发展时代
和其他课程的关系：
电路 电子技术基础
电力电 子技术
电力拖动自 动控制系统
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结束语
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2.交通运输
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第三节. 电力电子技术的应用
3.电力系统
柔性交流输电FACTS
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高压直流装置HVDC
SVC
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此，电力电子技术将青春永驻。
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第二节. 电力电子技术的发展史
历史是人类社会的一面镜子 分析过去、现在有助于把握未来
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科学史是科学家的一面镜子
了解一门学科的过去、现在有助于 把握未来
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第二节. 电力电子技术的发展史
为信息电子装置提供动力
家用电器：
“节能灯”、变频空调
其他：
UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
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第三节. 电力电子技术的应用 1.一般工业
轧钢机
数控机床
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电解铝
冶金工业
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第三节. 电力电子技术的应用
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第8章 组合变流电路
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每章的最后有小结，对全章的要点和重点进行总 结。
二. 教材的使用说明
教材正文后附有“教学实验”部分，精选了5个最 基本的，有较高实用价值的实验 。
书末附有“术语索引”。
课时分配：课内教学学时为48~56学时（包含实验， 每个实验2学时）。
电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型 风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照 明电源等方面，因此它也被称为是节能技术。
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第四节. 教材的内容简介和使用说 明
一. 教材的内容简介
二. 教材的使用说明
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一.
信息电子 技术
电力电子与信息电子
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技 术，即应用于电力领域的电子技
电力电子 技术
电子技术
模拟电子 技术
数字电子 技术
术。
信息电子技术——信息处理
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。 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。
DJ型交流电力传动机车
磁悬浮列车 直流电机斩波调速模块
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第三节. 电力电子技术的应用
总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激发人 们学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。 电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源，因 此可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术。
第四节 教材内容简介和使用说明
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第一节 什么是电力电子技术
一. 电力电子与信息电子 二. 两大分支 三. 与其他学科的关系
四. 地位和未来
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
变流技术
二.
两大分支
进行电力变换的技术称为 变流技术。
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三. 与相关学科的关系
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电力电子学 (Power
Electronics)名称60年代出 现。
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电力电子技术——电力变换
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二.
两大分支
电力电子器件制造技术 是电力电子技术的基础。 变流技术（电力电子器件应用技术）