現(xiàn)代電力電子技術(shù)張華強(qiáng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）Tel(office(home)E-mail:zhq0027@126.com參考文獻(xiàn)☆陳堅(jiān)、康勇，《電力電子學(xué)-電力電子變換和控制技術(shù)》

第三版，高等教育出版社，2011.6.1☆張淼，馮垛生.《現(xiàn)代電力電子技術(shù)與應(yīng)用》

中國(guó)電力出版社，2011.2☆李宏，王崇武．

《現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)》

機(jī)械工業(yè)出版社，2010.2☆楊士彥、王明彥等.《現(xiàn)代電力電子技術(shù)》教案

哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006.3主要內(nèi)容

DC-DC（AC）變換器

AC-DC（AC）變換器

PWM整流與逆變技術(shù)緩沖電路與諧振變換器零轉(zhuǎn)換器與軟開(kāi)關(guān)技術(shù)風(fēng)力發(fā)電報(bào)告第1章緒論§1.1電力電子器件發(fā)展歷程

傳統(tǒng)電力電子器件介紹

現(xiàn)代電力電子器件介紹§1.2

現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容第1章緒論電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)信息電子技術(shù)信息處理技術(shù)電力電子技術(shù)電能變換技術(shù)電力器件制造技術(shù)變流電路控制技術(shù)變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)AC-DC，DC-ACDC-DC，AC-AC相位控制周波控制調(diào)制控制不控型器件半控型器件全控型器件§1.1電力電子器件發(fā)展歷程20世紀(jì)初電子管20世紀(jì)90年代IGBT20世紀(jì)70年代GTO，GTR，MOS20世紀(jì)50年代SCR現(xiàn)代電力電子技術(shù)逆變技術(shù)發(fā)展電力電子技術(shù)誕生整流技術(shù)發(fā)展電子技術(shù)誕生21世紀(jì)廣泛應(yīng)用時(shí)代可控性

不可控器件,半控型器件,全控型器件控制端口信號(hào)性質(zhì)

電流驅(qū)動(dòng)型,電壓驅(qū)動(dòng)型內(nèi)部導(dǎo)電載流子

單極型,雙極型,混合型1傳統(tǒng)電力電子器件介紹1.功率整流管又稱為電力二極管,屬于不可控器件。AK圖1.外形結(jié)構(gòu)圖2.外形結(jié)構(gòu)與符號(hào)1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---功率整流管2.靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性圖4.動(dòng)態(tài)特性（關(guān)斷）動(dòng)態(tài)特性（開(kāi)通）圖3.靜態(tài)特性1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---功率整流管反向重復(fù)峰值電壓URRM重復(fù)施加反向峰值電壓，通常是其雪崩擊穿電壓的2/3。3.主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)在指定殼溫和散熱條件下長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許流過(guò)最大工頻正弦半波電流平均值，這也是標(biāo)稱額定電流參數(shù)。正向壓降UF

在指定溫度下，流過(guò)指定穩(wěn)態(tài)正向電流時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降。1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---功率整流管最高工作結(jié)溫TJM指管芯PN結(jié)在不損壞前提下承受最高平均溫度，通常在125-175℃范圍內(nèi)。反向恢復(fù)時(shí)間trr

關(guān)斷時(shí)正向電流降為零到完全恢復(fù)對(duì)反向電壓阻斷能力時(shí)間。浪涌（Surge）電流IFSM指電力二極管承受最大連續(xù)一個(gè)或幾個(gè)工頻周期過(guò)電流。1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---功率整流管肖特基二極管反向恢復(fù)時(shí)間很短（10-40nS），開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗比快速二極管小,用于200V以下場(chǎng)合。4.主要類型普通二極管又稱整流二極管，用于開(kāi)關(guān)頻率不高（1kHz以下）整流電路中。反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，在5S以上，正向電流定額和反向電壓定額分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上。快恢復(fù)二極管簡(jiǎn)稱快速二極管，反向恢復(fù)過(guò)程很短,在5S以下.快恢復(fù)外延二極管反向恢復(fù)時(shí)間更短（低于50nS），正向壓降低（0.9V左右），反向耐壓400V以下。1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---功率整流管1.外型與電路符號(hào)圖5.外型與電路符號(hào)1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管2.伏安特性圖6.靜態(tài)伏安特性圖7.動(dòng)態(tài)伏安特性(開(kāi)關(guān)過(guò)程)1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管3.主要參數(shù)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓；反向重復(fù)峰值電壓；通態(tài)(峰值)電壓；通態(tài)峰值電流；維持電流；擎住電流；浪涌電流；開(kāi)通時(shí)間；關(guān)斷時(shí)間；斷態(tài)電壓臨界上升率；通態(tài)電流臨界上升率。1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管4.主要派生器件

(1)快速晶閘管FST

包括快速晶閘管和高頻晶閘管，分別應(yīng)用于400Hz和10kHZ以上斬波或逆變電路；開(kāi)關(guān)時(shí)間及du/dt和di/dt耐量明顯改善：關(guān)斷時(shí)間（普通晶閘管數(shù)百微秒，快速晶閘管數(shù)十微秒，高頻晶閘管10微秒）；與普通晶閘管相比，高頻晶閘管電壓和電流定額不高；工作頻率較高，選擇快速晶閘管和高頻晶閘管通態(tài)平均電流時(shí)，不能忽略其開(kāi)關(guān)損耗發(fā)熱效應(yīng)。1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管(2)雙向晶閘管TRIAC一對(duì)反并聯(lián)聯(lián)接的普通晶閘管的集成；主電極的正反兩方向均可觸發(fā)導(dǎo)通。圖8.雙向晶閘管符號(hào)和伏安特性1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管(3)逆導(dǎo)晶閘管RCT

同一管芯：晶閘管反并聯(lián)一個(gè)二極管；沒(méi)有承受反向電壓能力，用于不需要阻斷反向電壓電路；正向壓降小、關(guān)斷時(shí)間短、高溫特性好、額定結(jié)溫高；額定電流有兩個(gè)：晶閘管電流和反并聯(lián)的二極管的電流。圖9.逆導(dǎo)晶閘管符號(hào)和伏安特性1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管(4)光控晶閘管LTT

利用一定波長(zhǎng)的光照信號(hào)觸發(fā)導(dǎo)通；光纜裝有作為觸發(fā)光源的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器；保證主控電路的絕緣，避免電磁干擾影響；高壓大功率場(chǎng)合，如HVDC輸電和HV核聚變裝置占重要地位。圖10.光控晶閘管符號(hào)和伏安特性1.1傳統(tǒng)電力電子器件介紹---普通晶閘管圖11.發(fā)展趨勢(shì)（高電壓、大電流、低損耗、高開(kāi)關(guān)頻率）1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹1.GTR基本結(jié)構(gòu)和特性三層半導(dǎo)體材料,兩個(gè)PN結(jié)；PNP和NPN型，常用NPN型；三重?cái)U(kuò)散結(jié)構(gòu)；可靠性高，改善器件的二次擊穿特性，易于提高耐壓能力，并且易于耗散內(nèi)部熱量。圖12.GTR結(jié)構(gòu)和符號(hào)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR2．達(dá)林頓GTR電流增益低給驅(qū)動(dòng)電路造成負(fù)擔(dān)，達(dá)林頓結(jié)構(gòu)是提高電流增益的有效方式；達(dá)林頓結(jié)構(gòu)由兩個(gè)或多個(gè)晶體管復(fù)合而成，可以是PNP型或NPN型，其性質(zhì)由驅(qū)動(dòng)管決定；達(dá)林頓GTR電流增益可為幾十至幾千倍；圖13.達(dá)林頓GTR符號(hào)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR達(dá)林頓GTR開(kāi)關(guān)速度慢，因?yàn)闊o(wú)論是開(kāi)通或關(guān)斷，總是先要驅(qū)動(dòng)管動(dòng)作，而后輸出管才動(dòng)作，開(kāi)關(guān)時(shí)間長(zhǎng)；為加快V2管開(kāi)關(guān)速度，必須使V2與V1同時(shí)動(dòng)作。加入二極管VD1，當(dāng)輸入信號(hào)反向關(guān)斷晶體管時(shí)，輸入反向驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)VD1加到V2基極，VD1提供反向IB2通路，加速V2關(guān)斷過(guò)程。1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR達(dá)林頓連接提高了電流增益，增加了飽和壓降；3.GTR模塊將GTR管芯、穩(wěn)定電阻、加速二極管及續(xù)流二極管等組裝成一個(gè)單元，根據(jù)不同用途將幾個(gè)單元組裝在一個(gè)模塊上。大大提高器件集成度，使其小型輕量，性價(jià)比大大提高。目前GTR模塊可將多達(dá)6個(gè)互相絕緣單元電路做在同一模塊內(nèi)，可很方便地組成三相橋。圖14.GTR模塊等效電路1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR4.靜態(tài)特性與參數(shù) 共射極電路輸出特性是指集電結(jié)電壓一電流特性，分4個(gè)區(qū)域：阻斷區(qū)、線性區(qū)、準(zhǔn)飽和區(qū)和飽和區(qū)。圖15.GTR靜態(tài)特性1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR阻斷區(qū)又稱截止區(qū)，類似開(kāi)關(guān)處于斷態(tài)，該區(qū)基極電流為零，GTR承受高壓而僅有極小漏電流存在。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)處于反偏狀態(tài)。圖16.GTR靜態(tài)特性阻斷區(qū)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR線性區(qū)又稱放大區(qū)，該區(qū)域集電極電流與基極電流間呈線性關(guān)系，特性曲線近似平直。集電結(jié)處于反偏而發(fā)射結(jié)改為正偏狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)盡量避免工作于線性區(qū)，否則功耗很大。圖17.GTR靜態(tài)特性線性區(qū)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR準(zhǔn)飽和區(qū)指線性區(qū)與飽和區(qū)間區(qū)域，特性曲線明顯彎曲，該區(qū)域隨基極電流增加出現(xiàn)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)，電流增益開(kāi)始下降，集電極電流與基極電流間不再呈線性關(guān)系，仍保持集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏。圖18.GTR靜態(tài)特性準(zhǔn)飽和區(qū)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR飽和區(qū)特征類似開(kāi)關(guān)處于接通情況，該區(qū)域基極電流變化時(shí)集電極電流不隨變化，電流增益與導(dǎo)通電壓均很小。GTR發(fā)射結(jié)和集電結(jié)處于正偏狀態(tài)。圖19.GTR靜態(tài)特性飽和區(qū)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR2.GTR動(dòng)態(tài)特性與參數(shù)GTR常工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，用導(dǎo)通、截止、開(kāi)通、關(guān)斷表示。導(dǎo)通和截止表示GTR接通和斷開(kāi)兩種穩(wěn)定工作狀態(tài)，開(kāi)通和關(guān)斷表示GTR由斷到通或由通到斷動(dòng)態(tài)工作狀況。1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTRPN結(jié)承受正偏時(shí)表現(xiàn)為兩個(gè)電容：勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容；PN結(jié)承受反偏時(shí)只表現(xiàn)為勢(shì)壘電容；穩(wěn)態(tài)時(shí)，這些電容對(duì)GTR特性無(wú)影響；瞬態(tài)時(shí)，因電容充放電作用影響GTR開(kāi)關(guān)特性。為降低導(dǎo)通時(shí)功率損耗，常采用過(guò)驅(qū)動(dòng)方法，使基區(qū)積累大量過(guò)剩載流子，關(guān)斷時(shí)這些過(guò)剩載流子的消散嚴(yán)重影響關(guān)斷時(shí)間。1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR工作過(guò)程分為開(kāi)通過(guò)程，導(dǎo)通狀態(tài)，關(guān)斷過(guò)程和阻斷狀態(tài)4個(gè)階段。在開(kāi)通與關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，GTR工作點(diǎn)盡量避開(kāi)或盡快通過(guò)其伏安特性線性工作區(qū)，以減小功耗。開(kāi)通時(shí)間ton對(duì)應(yīng)GTR由截止到飽和的開(kāi)通過(guò)程，關(guān)斷時(shí)間toff對(duì)應(yīng)GTR由飽和到截止的關(guān)斷過(guò)程。圖20.GTR開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR

開(kāi)通時(shí)間ton，包括延遲時(shí)間td和上升時(shí)間tr。

關(guān)斷時(shí)間toff，包括存儲(chǔ)時(shí)間ts和下降時(shí)間tf。1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR

延遲時(shí)間td：從輸入基極電流正跳變瞬時(shí)開(kāi)始，到集電極電流上升到最大（穩(wěn)態(tài)）值10％所需時(shí)間叫延遲時(shí)間，它相應(yīng)于基極電流向發(fā)射結(jié)電容充電過(guò)程，延遲時(shí)間的大小取決于發(fā)射結(jié)勢(shì)壘電容的大小、初始正向驅(qū)動(dòng)電流和上升率以及跳變前反向偏置電壓大小。圖21.GTR開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR上升時(shí)間tr：

集電極電流由穩(wěn)態(tài)值的10％上升到90％所需的時(shí)間叫做上升時(shí)間，它與過(guò)驅(qū)動(dòng)系數(shù)及穩(wěn)態(tài)電流值有關(guān)，過(guò)驅(qū)動(dòng)系數(shù)越大，上升時(shí)間越短；穩(wěn)態(tài)值越小，上升時(shí)間越短。圖22.GTR開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR

存儲(chǔ)時(shí)間tS：從撤消正向驅(qū)動(dòng)信號(hào)到集電極電流下降到最大（穩(wěn)態(tài)）值90％所需時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間，它隨過(guò)驅(qū)動(dòng)系數(shù)增加而增加，隨反向驅(qū)動(dòng)電流增加而減小。存貯時(shí)間對(duì)應(yīng)過(guò)剩載流子從體內(nèi)抽走過(guò)程，想降低tS應(yīng)使GTR工作于準(zhǔn)飽和區(qū)。圖23.GTR開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率晶體管GTR下降時(shí)間tf：集電極電流由其最大值90％下降到10％所需的時(shí)間稱為下降時(shí)間，它主要取決于結(jié)電容和正向集電極電流。一般開(kāi)通時(shí)間為納秒級(jí)，比關(guān)斷時(shí)間小得多，手冊(cè)一般不給出該參數(shù)。關(guān)斷時(shí)間數(shù)值都在微秒數(shù)量級(jí)。為縮短關(guān)斷時(shí)間可采取以下措施：選擇電流增益小的器件，防止深飽和，增加反向驅(qū)動(dòng)電流。圖24.GTR開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管GTR1.MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)

D:漏極；S:源極；G:柵極圖25.MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET2.開(kāi)關(guān)過(guò)程圖26.MOSFET開(kāi)關(guān)過(guò)程1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET1.結(jié)構(gòu)四層結(jié)構(gòu)：PNPN；三端器件：A-陽(yáng)極，G-門極，K-陰極；多元集成：多個(gè)共陽(yáng)極的GTO元。圖27.GTO內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---可關(guān)斷晶閘管GTO2.GTO開(kāi)通原理正向陽(yáng)極電壓+正向門極電壓-- IG↑→IC2↑→IA↑→IC1↑

↑_____________↓圖28.GTO開(kāi)通原理1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---可關(guān)斷晶閘管GTO3.GTO關(guān)斷原理GTO導(dǎo)通時(shí)，電流增益1遠(yuǎn)小于2，兩者之和稍大于1，T1集電極電流占總陽(yáng)極電流比例很小。設(shè)法抽走該電流，即可關(guān)斷GTO；門極負(fù)偏壓使T2基極電流減小，集電極電流隨之減小，引起T1集電極電流下降，導(dǎo)致T2基極電流進(jìn)一步下降，如此循環(huán)，使GTO關(guān)斷。圖29a)GTO關(guān)斷電路及電流波形1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---可關(guān)斷晶閘管GTO4.緩沖電路結(jié)構(gòu)圖29b)GTO斬波器1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---可關(guān)斷晶閘管GTO5.理想的門極控制信號(hào)波形圖30.GTO門極控制信號(hào)及推薦波形1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---可關(guān)斷晶閘管GTO1.工作原理結(jié)構(gòu):以GTR為主導(dǎo)元件,MOSFET為驅(qū)動(dòng)元件達(dá)林頓結(jié)構(gòu)；N溝道與P溝道；G-門極,C--集電極,E--發(fā)射極。圖31.IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT門極電壓控制IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷；門極施以正電壓,MOSFET內(nèi)形成溝道,并為PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通；門極施以負(fù)電壓,MOSFET內(nèi)溝道消失,PNP晶體管基極電流被切斷,IGBT即為關(guān)斷。1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT圖32.IGBT封裝結(jié)構(gòu)和電路原理圖1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT2.驅(qū)動(dòng)條件圖33.IGBT通態(tài)電壓與門極電壓關(guān)系曲線1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT3.應(yīng)用舉例圖34.IGBT通態(tài)電壓與門極電壓關(guān)系曲線1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT4.驅(qū)動(dòng)波形圖35.IGBT驅(qū)動(dòng)波形1.2現(xiàn)代電力電子器件介紹---絕緣柵雙極晶體管IGBT現(xiàn)代電力電子變換技術(shù)相控整流技術(shù)交交變頻技術(shù)斬波技術(shù)逆變技術(shù)同步整流技術(shù)多電平，SVPWM技術(shù)PWM整流技術(shù)矩陣變換技術(shù)§1.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)---利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行(二次)控制與轉(zhuǎn)換的技術(shù)?！艏夹g(shù)內(nèi)容：器件、變換電路控制策略。◆技術(shù)定位：電力、電子和控制三大電氣工程技術(shù)領(lǐng)域之間的交叉、綜合性學(xué)科?！艏夹g(shù)目的：節(jié)能，降低損耗，提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---內(nèi)容、目的、定位2.1半導(dǎo)體固態(tài)電子學(xué):

1947年晶體管誕生；1956年晶閘管問(wèn)世。①微電子技術(shù)----信息處理特點(diǎn)：集成規(guī)模、功能②電力電子技術(shù)---電能控制與轉(zhuǎn)換特點(diǎn)：器件，功率、性能提高兩個(gè)方向器件是改朝換代的領(lǐng)袖，是電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)展的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---兩個(gè)方向2.1兩個(gè)階段①傳統(tǒng)階段（57~80）：SCR家族，應(yīng)用電路相當(dāng)成熟。

快速KK、逆導(dǎo)RCT、雙向TRIAC、不對(duì)稱ASCR等。

②現(xiàn)代階段（80~）：全控家族，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)展迅速。

可關(guān)斷晶閘管GTO、功率晶體管GTR(BJT)

功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET、絕緣柵極晶體管IGBT(IGCT)

靜電感應(yīng)晶體管SIT、靜電感應(yīng)晶閘管SITH

場(chǎng)控晶閘管MCT等。全控器件→電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)展→30kHz現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---兩個(gè)階段2.1電子技術(shù)的發(fā)展依賴于電子器件的發(fā)展；電子器件的發(fā)展方向：大容量化、高頻化、集成化、智能化?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---電子器件發(fā)展方向2.1電力技術(shù)的發(fā)展依賴于發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)和配電系統(tǒng)的電子電路；電子電路的發(fā)展方向：形式弱電化、速度高頻化、動(dòng)作軟開(kāi)關(guān)化?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---電子電路發(fā)展方向2.1電力電子變換技術(shù)由電氣、控制和計(jì)算機(jī)學(xué)科綜合成一個(gè)交叉學(xué)科；控制技術(shù)的發(fā)展方向：控制信號(hào)數(shù)字化、控制過(guò)程智能化。現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---控制技術(shù)發(fā)展方向2.1相關(guān)課程1、電力電子器件的建模與仿真2、諧振變換技術(shù)3、開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)1、強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)2、注重實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域1、開(kāi)關(guān)型電力電子變換電源2、開(kāi)關(guān)型電力電子補(bǔ)償控制器現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程---課程特點(diǎn)2.11、線性晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電源☆電壓調(diào)節(jié)范圍小☆損耗大、效率低☆工頻變壓器大★有電磁隔離圖37.線性晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電源現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.22、斬波式穩(wěn)壓電源（無(wú)濾波）★無(wú)變壓器★電壓調(diào)節(jié)范圍大★損耗小、效率高☆無(wú)電磁隔離☆輸出脈動(dòng)大、電壓尖峰圖38.斬波式穩(wěn)壓電源（無(wú)濾波）現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.23、斬波式穩(wěn)壓電源（LC濾波）★無(wú)變壓器★電壓調(diào)節(jié)范圍大★損耗小、效率高☆無(wú)電磁隔離☆輸出脈動(dòng)小圖39.斬波式穩(wěn)壓電源（LC濾波）現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.24、半橋斬波式穩(wěn)壓電源（高頻隔離）電力電子技術(shù)：分解→重新整合U≈4.44fsNBmS圖40.半橋斬波式穩(wěn)壓電源（高頻隔離）現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.25、工業(yè)加熱電源利用渦流熱效應(yīng)進(jìn)行加熱--感應(yīng)加熱；IGBT逆變器可在幾十kHZ頻段,特別適用于中頻感應(yīng)加熱；高頻斬波使濾波器尺寸小；準(zhǔn)諧振工作狀態(tài)。圖41.并聯(lián)諧振電源主電路現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.26、逆變弧焊電源IGBT逆變器工作頻率為30kHZ電弧燃燒時(shí),采用恒流控制IC:電流門限電壓檢測(cè)過(guò)流保護(hù)圖42.IGBT逆變弧焊電源現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.27、不間斷電源逆變器交流側(cè)濾波由變壓器漏感和交流電容組成；采用測(cè)量參數(shù)控制濾波器輸出電壓和輸出電流。圖43.IGBT不間斷電源現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用實(shí)例2.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域家用電器電氣傳動(dòng)特種電源交通運(yùn)輸電力系統(tǒng)感應(yīng)加熱風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究?jī)?nèi)容---應(yīng)用領(lǐng)域2.2調(diào)速系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床、軋機(jī)、機(jī)車