第一章绪论 2

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1、一、本课程在课程体系中的地位是一门专业基础课程，是供电专业的选修课。学分：2分；课时：30学时。在学习高等数学、物理学、电路的基础上进行授课。前言课程性质与学习方法二、目的与任务:1、掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构、工作原理、特性和使用方法；2、掌握整流电路、直流变换电路、逆变电路、交流变换电路的结构、工作原理、控制和波形分析方法。3、掌握PWM技术的工作原理和控制特性，了解软开关技术的基本原理。4、掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。5、了解电力电子技术的应用范围和发展动向。要着重物理概念与基本分析方法的

2、学习，理论要结合实际，尽量做到器件、电路、系统（包括控制技术）应用三者结合。要注意电路的波形与相位分析，抓住电力电子器件在电路中导通与截止的变化过程，从波形分析中进一步理解电路的工作原理，要注意培养读图与分析、器件参数计算、电路参数测量、调整以及故障分析等方面的实践能力。三、学习方法：四、要求1、课堂要求：2、作业要求：按时、认真、正确3、实验要求：正确使用仪器，熟悉实验装置的功能，会按电路图接线及按要求调试。第一章绪论主要任务：什么是电力电子技术电力电子技术的发展电力电子技术的应用1、与其他学科之间的关系2、组成及其研究任务是依靠电力

3、电子器件组成各种电能变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科。将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，构成了一门完整的学科，被国际电工委员会命名为电力电子学（PowerElectronics）或称为电力电子技术。定义与其他学科之间的关系是依靠电力电子器件组成各种电能变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科。基本类型电能变换:电压、电流和频率的变换电力变换的类型：常见的电力变换种类学科的组成及其研究任务1、电力电子技术的组成：包括:电力电子器件、电力电子电路和控制技术三个部分；2、电力电子技术的研究任务：(1)电力电子器件

4、的工作原理与应用(2)电力电子电路的电能变换原理(3)控制技术以及电力电子装置的开发与应用。是依靠电力电子器件组成各种电能变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科。电力电子技术的发展一、电力电子器件的发展二、电力电子电路的发展三、控制技术的发展晶闸管问世，(公元元年)IGBT出现功率集成器件晶闸管时代水银（汞弧）整流器时代全控型器件迅速发展史前期（黎明期）19041930194719571970198019902000t(年)晶体管诞生一、电力电子器件的发展半导体整流管（SR）晶闸管（SCR）及其派生器件功率晶体管（GTR）功率场

5、效应管（MOSFET）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率集成电路（PIC）和智能功率模块（IPM）第一代第二代第三代特点:体积小、功耗低解决的问题：工业应用中传统电能变换装置中的能耗大、装置笨重等产生的作用：大大提高电能的利用率，同时也使工业噪声得到一定程度的控制。第一代电力电子器件:第二代电力电子器件特点：通断均可控，驱动功率小。开关速度快，载流能力大解决的问题：大大提高了开关控制的灵活性产生的作用：促进高频电力电子技术的发展第三代电力电子器件特点：将全控型电力电子器件与驱动电路、控制电路、传动电路、保护电路、逻辑电路等集成在一起。高

6、度智能化的功率集成电路产生的作用：实现了器件与电路的集成，强电与弱电，功率流和信息流的集成，成为机和电之间的智能化接口机电一体化的基础单元二、电力电子电路的发展电力电子技术的发展经历了以下三个阶段：第一阶段是电子管离子管（闸流管汞弧整流器高压汞弧阀）的发展与应用阶段第二阶段是硅整流管晶闸管的发展与应用阶段，主要是晶闸管的应用阶段第三阶段是随着全控型器件的发展而逐渐展开的三、控制技术的发展低频技术处理问题为主的传统电力电子技术高频技术处理问题为主的现代电力电子技术传统电力电子技术与现代电力电子技术比较：传统电力电子技术：电力电子器件以半控

7、型晶闸管为主，交流电路一般为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。现代电力电子技术：电力电子器件以全控型器件为主，交流电路采用脉宽调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。现代电力电子技术的主要特点：全控化：不需要器件关断时的强迫换相电路，使结构简单化；集成化：全控型器件几乎都由上万个单元器件集成而来；高频化：随着器件的集成，提高了工作速度，其工作频率也大幅度增加；多功能化：器件集成工艺的提高和突破，使器件不但具有开关功能，还有保护驱动功能，有的还有调制振荡功能。使用范围增加，线路结构简化。电力电子技术的应用电子装置用电源程控交换机电子装置

8、微型计算机电机传动与控制轧钢机冶金工业数控机床电力系统高压直流装置HVDC柔性交流输电FACTSSVC家用电器交通运输其他大型计算机的UPS航天技术新型能源一、电源1.计算机高效绿色电源2．低压大电流可控直