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现代电源技术发展综述

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现代电源技术发展综述

1、现代电源技术的发展概况

现代电源技术的发展方向,是从以低频技术为主的传统电源技术,向以高频技术为主的现代电源技术方向转变。电源技术始于上世纪的四十年代末五十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电源技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高电压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电源技术已经进入现代电源时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%——40%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。大功率硅整流器能有效的把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以大力发展。但是,大功率整流器件也存在许多缺点,比如转换效率低,体积庞大,散热量大等。

1.2逆变器时代

七十年代,变频技术因节能效果显着而迅速发展。变频器的关键技术是:半导体器件的通断作用,将工频电源逆变为另一种频率的电能的控制装置。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率电力电子器件成为当时电机调速的主角。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,使得设备的体积依然庞大,功率器件的损耗也较大,转换效

率不够高,仅仅局限在中低频率范围内使用。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为电源技术的发展奠定了基础。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转变的标志。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效、节能,实现小型化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

随着电力电子技术的发展,特别是微电子技术的发展,电器设备的种类越来越多,任何电器设备都离不开电源,电源正发挥着举足轻重的作用,同时随着电源应用的普及,以及科学技术的进步,特别是一些先进的仪器对电源提出了更新、更高的要求,使原来的电路技术特别是整流技术的效率大大下降而不再适用。因此,必须采用新的器件,研究新的电路。

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

2、现代电力电子技术的发展概况

2.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2.2 逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

2.3 变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET 的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继

问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

3、不间断电源UPS的发展与应用

UPS电源是一种供电较为稳定、安全的电源设备,它是一种利用计算机、通信系统等现代高科技技术进行分析和控制的不间断高性能电源,该电源的使用层面比较广泛,可以被应用于很多的用电设备,比如工业用电、企业用电等等。正处于发展中状态的中国,所有行业都还存在较多未开发的空白领域,未来的UPS电源市场发展是不可限量的。

当前,国家和政府正在大力推行节能减排,要求社会生产和生活活动应当在减低能源消耗和环境污染的前提下进行,人们和企业、其它社会团体也逐渐意识到了环境保护和能源节约的重要性。节能减排理念的深化从某种层面拓展了UPS电源市场的发展;此外,半导体技术等相关技术的发展更是为UPS电源设备的生产和市场发展奠定可良好的技术基础。

3.1信息设备用UPS电源系统。

近年来,计算机技术的发展以及网络系统的完善使得计算机设备的应用层面越来越广泛,无论在企业管理、工业生产,甚至是国家行政部门的工作中,都有使用到计算机设备以及相关的附属产品,计算机设备虽然为人们带来了便利,但是该设备的使用与社会电力供应质量发生了矛盾,断电情况下,

会造成严重的问题,因此,计算机的使用需要一个持续的电源供应,保证设备的持续运行。UPS电源设备在信息设备中的应用极大程度的保障了信息设备的安全性、稳定性和持续性。其应用领域如:IT、金融、信息产业、交通管理、航天航空行业、数据管理、通信行业等等。有了UPS电源设备的保护,在瞬时断电情况下,UPS电源设备会立即向对应系统提供电力供应,且不存在间断时间,有效的保护了用户的操作。

3.2工业动力用UPS电源系统。

工业生产或者工业运行中,UPS电源设备主要连接到重要的用电设备中,保证设备的持续运行,其应用领域如:矿产开发、有色金属、军事、食品医疗、石油与化工生产、建筑施工等等,UPS电源设备的主要作用是作为此类重要用电系统的信号装置、继电保护、分合闸、自动装置等的交、直流不间断电源设备,为相应的系统提供持续稳定的电力供应。工业用的UPS电源设备是同类产品中较为高端的产品,售价也比较高,由于需要向较多的大功率设备提供电源,因此其所采用的技术较为高端复杂,比如大功率能量变换的电力电子技术、交流电源并联冗余技术以及数字化控制技术、大功率产品制造技术等等。从工业层面来说,一般的工业企业很少有实力应用此类高端的UPS电源产品,当然,由于产品生产具有较高的技术难度,而且成本较高,也很少有企业能够进入这类高端产品的生产制造领域,相关的服务市场、元件供应市场和技术市场还有待完善。

4、总结

随着电力电子技术的发展,特别是电子技术的发展,电器设备的种类越来越多,任何电器设备都离不开电源,电源正发挥着举足轻重的作用,同时

随着不间断电源UPS应用的普及,以及科学技术的进步,特别是一些特殊领域对电源提出了更高的要求,使UPS电源设备在信息设备中的应用极大程度的保障了信息设备的安全性、稳定性和持续性。

5、学习心得

电力电子及电源技术应用因需求不断向前发展,新的电源技术的出现会应用到更多更新的应用领域。使各个行业特殊领域的电源得到了保障,为国家的现代化建设添砖加瓦,这就要求我们在今后的工作中,不断的学习新知识、新技术、新工艺,才能不被这个时代所淘汰,适应这个时代的发展。

电力电子技术课程综述.doc

HefeiUniversity 合肥学院电力电子技术课程综述 系别:电子信息及电气工程系 专业:自动化 班级: 姓名: 学号:

目录 摘要: (3) 绪论 (4) 1.1电力电子技术简介: (4) 1.2电力电子技术的应用: (4) 1.3电力电子技术的重要作用: (5) 1.4电力电子技术的发展 (5) 本课程简介 (6) 2.1电力电子器件: (6) 2.1.1根据开关器件是否可控分类 (6) 2.1.2 根据门极)驱动信号的不同 (6) 2.1.3 根据载流子参与导电情况之不同,开关器件又可分为单极型器件、双极型器 件和复合型器件。 (6) 2.2 DC-DC变换器 (7) 2.2.1主要内容: (7) 2.2.2直流-直流变换器的控制 (7) 2.3 DC-AC变换器(无源逆变电路) (8) 2.3.1电压型变换器 (8) 2.3.2电流型变换器 (8) 2.3.3脉宽调制(PWM)变换器 (9) 2.4 AC-DC变换器(整流和有源逆变电路) (9) 2.4.1简介 (9) 2.4.2工作原理 (9) 2.5 AC-AC变换器 (10) 2.5.1 简介 (10) 2.5.2 分类 (10) 2.6 软开关变换器 (10) 2.6.1分类 (10) 2.6.2 重点 (10) 总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:电力电子技术是在电子、电力与控制技术上发展起来的一门新兴交 叉学科,被国际电工委员会(IEC)命名为电力电子学(Power Electronics)或称为电力电子技术。近20年来,电力电子技术已渗透到国民经济各领域,并取得了迅速的发展。作为电气工程及其自动化、工业自动化或相关专业的一门重要基础课,电力电子技术课程讲述了电力电子器件、电力电子电路及变流技术的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续专业课程的学习和电力电子技术的研究与应用打下良好的基础。 关键词:电力电子技术控制技术自动化电力电子器件 Abstract: Power electronic technology is in Electronics, electric Power and control technology developed on an emerging interdisciplinary, is the international electrotechnical commission (IEC) named Power Electronics (Power Electronics) or called Power electronic technology. Nearly 20 years, power electronic technology has penetrated into every field of national economy, and have achieved rapid development. As electrical engineering and automation, industrial automation or related professional one important courses, power electronic technology course about power electronics device, power electronic circuits, the basic theory of converter technology, the basic concept and basic analysis for subsequent specialized course of study and power electronic technology research and application lay a good foundation. Keywords:Power electronic technology control technology automation power electronics device

发展中的化学电源

第2课时发展中的化学电源 [目标导航] 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 2.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。 一、常见的化学电源 1.锌锰干电池 (1)结构:锌锰干电池是以锌筒为负极,石墨棒为正极,在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质。 (2)原理:锌锰电池是一次性电池,放电之后不能充电,内部的氧化还原反应是不可逆的。负极发生的电极反应为Zn-2e-===Zn2+,正极发生的电极反应为2MnO2+2NH+4+2e-===Mn2O3+2NH3↑+H2O。 (3)缺陷与改进:锌锰干电池电量小,而且在放电过程中容易发生气涨或漏液,会导致电器设备的腐蚀。改进措施:①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池;②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上进行改进,制成碱性锌锰电池。 2.充电电池 (1)充电电池又称二次电池。充电电池在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,生成物重新转化为反应物,使充电、放电可在一定时间内 放电 电能。 循环进行。充电电池中能量的转化关系是:化学能 充电 (2)常见的充电电池 ①铅蓄电池 负极是Pb,正极是PbO2,电解质溶液是硫酸溶液,常作汽车电瓶,电压稳定,使用方便安全。 ②镍镉电池 以Cd为负极,NiO(OH)为正极,以KOH为电解质,寿命比铅蓄电池长,但

镉是致癌物质,废弃镍镉电池如不回收,会严重污染环境。 ③碱金属中的Li是最轻的金属,活泼性极强,是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。 3.燃料电池 (1)燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化还原反应,将化学能直接转化为电能的装置。 (2)燃料电池与火力发电相比,其燃料的利用率高、能量转化率高。与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部,而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。 (3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下: 负极:2H2+4OH--4e-===4H2O(氧化反应); 正极:O2+2H2O+4e-===4OH-(还原反应); 总反应:2H2+O2===2H2O。 【议一议】 1.判断正误 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。() (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。() (3)氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化。() (4)太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅。() 答案(1)×(2)×(3)√(4)× 二、原电池电极反应式的书写方法 1.负极反应式的书写 先判断负极材料,然后再分析其反应特点,并注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 (1)锌锰干电池(Zn—C—NH4Cl)的负极是Zn,其负极反应特点是锌本身失去电子生成Zn2+,Zn2+与电解质溶液成分不反应,负极反应式是Zn-2e-===Zn2+。 (2)铅蓄电池(Pb—PbO2—H2SO4)的负极是Pb,其负极反应特点是Pb失去电子生成Pb2+,Pb2+与电解质溶液中的SO2-4反应生成PbSO4,负极反应式是Pb -2e-+SO2-4===PbSO4。

开关电源研究背景历史与现状

开关电源研究背景历史与现状 1研究背景 2开关电源发展历史及现状 1研究背景 21世纪是信息化的时代,信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品 的依赖性越来越大,而这些电子设备、产品都离不开电源。开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势,尤其是高频开关电源正变得更轻,更小,效率更高,也更可靠,这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。从开 关电源的组成来看,它主要由两部分组成:功率级和控制级。功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求,选择不同的拓扑结构,同时兼顾半导体元件考虑设计成本;控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式,目前的开关电源以PWM控制方式居多。 2开关电源发展历史及现状 开关电源最早起源于上世纪50年代初,美国宇航局以小型化、轻量化、为 目标,为搭载火箭开发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术 制造的连续工作电源,并广泛应用于电子整机与设备中。 20世纪80年代,计算机全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用,开关电源技术进入快速发展时期。 历经几十年的不断发展,现代开关电源技术有了重大的进步和突破。新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化,功率MOSFET和IGBT可使中小型开关电源的工作频率达到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);软开关技术使高频开关电源的实现有了可能,它不仅可以减小电源的体积和重量,而且提高了电源的效率;控制技术的发展和专用控制芯片的生产,不仅使电源电路大幅度简化,而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高;有源功率因数校正(APFC)技术的开发,提高了AC/DC开关电源的功率因数,既治理了电网的谐波污染,又提高了开关电

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述上课讲义

现代电力电子技术的发展、现状与未来展 望综述

课程报告 现代电力电子技术的发展、现状与 未来展望综述 学院:电气工程学院 姓名: ********* 学号: 14********* 专业: ***************** 指导教师: *******老师 0 引言

电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术,它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高,电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面,现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用,它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问,电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展[1] 电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支,电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。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,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。 1.1半控型器件(第一代电力电子器件) 上世纪50年代,美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR),标志着电力电子技术的诞生。此后,晶闸管得到了迅速发展,器件容量越来越大,性能得到不断提高,并产生了各种晶闸管派生器件,如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是,晶闸管作为半控型器件,只能通过门极控制器开通,不能控制其关断,要关断器件必须通过强迫换相电路,从而使整个装置体积增加,复杂程度提高,效率降低。另外,晶闸管为双极型器件,有少子存储效应,所以工作频率低,一般低于400 Hz。由于以上这些原因,使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件(第二代电力电气器件) 随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展,从上世纪70年代后期开始,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是,通过对门极(基极、栅极)的控制既可使其开通又可使其关断。此外,这些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。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新,把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展 为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题,RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管(IGBT),并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合,它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身,性能十分优越,使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应,MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管(IGCT)都是MOSFET和GTO的复合,它们都综合

供用电技术的发展现状及前景展望

供用电技术的发展现状及前景展望 摘要:现代社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗,电力能源就是其中的重 要动力能源之一。相对于传统更多交流供用电技术而言,直流供用电技术能够发 挥更大的效益,避免了无功功率问题的发生,不会造成输电线路中的额外电能损耗,且直流供用电技术使得家庭并网发电的可行性更高,省去了更多的变流装置,系统使用和维护成本相对较低,是目前供电市场中经济实用的绿色供电技术之一。 关键词:直流供用电技术;发展现状;前景展望 1直流供用电技术的含义 直流供用电技术是指通信站提供直流电给用户使用的供电技术。根据具体的 指标规定,一般使用的基础电源是-48V直流电源。整套系统的主要组成部 分是整流器、蓄电池、直流变换器和直流配电屏等。蓄电池储蓄足够的电量,使 其能保证在主供电设备出现断电时,蓄电池内的电量可以继续支撑电力的供应。 目前,根据电流供电方式不同,我国的直流供电系统划分成集中供电方式和分散 供电方式两种;又可以根据电源型号的特性,划分成正常式供电和混合式供电。 2直流供用电技术的发展现状 2.1发展现状 现阶段,在工业界以及日本学术界都在一直追捧用直流电方式来给负载以及 用户进行电力提供的技术以及演示系统,特别是在数据中心以及家庭供电场合。 早在 2008 年,日本经济产业省启动了直流生态住宅这一开发项目,为的就是可 以在住宅之中借用直流供电方式来进行直流家用电器的使用,在此项目开发之后,欧盟以及美国也逐渐进行直流供电这一方面内容的研究。2009年,第一届 GBPF 会议在东京展开,在该会议中提出直流供电标准是380VDC,同时针对供电系统 结构,用电设备规格以及电源品质测量等一系列的问题展开了详细地谈论。在之 后的几年中,几乎各国都给予了直流供用电技术的一些相关研究非常高的重视, 同时也取得了一定的成绩。目前,军舰,航空都和自动化系统的直流区域展开了 配电工作,同时直流供用电技术已经逐步趋于成熟,这为直流供用电技术的推广 提供了一定的基础。我国的直流供用电技术研究在 2009 年才开始正式启动,现 在还处于直流供用电研究的起步阶段,近些年我国一直在努力进行高压直流供电 系统技术的研究,国家政府也开始给予能源开发一定的重视,因此更多的直流家 电技术开始获得了比较广泛的应用,因此可以看出直流供用电技术具备有非常广 阔的发展空间。 2.2具体的应用现状 现阶段,人们经常会使用到的一些用电设备包括有电子设备、电动设备、电 热设备以及照明设备这四种,从表面上来看这些设备的电源使用的都是交流电, 但是如果仅仅从内部电路的角度来看,在这些设备的电源输入端大多存在有整流 滤波电路,再经过进一步的转化成为电器需要的直流或者是交流电压,常用的办 公或者是生活用电设备经过改造之后,都可以通过对直流供电技术展开使用来提 供电源,因此在电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备中都可以借助整流 滤波将交流电转化成为直流电来推动设备工作。 3直流供用电技术的应用现状及应用实例 3.1直流供用电技术的应用现状 3.1.1照明系统 照明系统主要包括白炽灯、荧光电源以及半导体照明系统三部分。白炽灯可

混合动力电动汽车中电力电子技术应用综述

混合动力电动汽车中电力电子技术应用综述 1 引言 电力电子技术是研究应用电力半导体器件实现电能变换和控制的学科,它是一门由电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴边缘学科。它研究的内容非常广泛,主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前,电力电子学研究的主要方向是[1>:(1)电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等; (2)电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用; (3)电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。 电动汽车(EV)作为清洁、高效和可持续发展的交通工具,既对改善空气质量、保护环境具有重大意义,又对日益严重的石油危机提供了解决方法;同时,电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域,涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换,是实用价值非常高的运用领域[2>。 2 混合动力电动汽车简介 当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期,安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展,世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。 电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向,目前已从实验室开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段,世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型概念车,目的是为了引导世界汽车技术的潮流。 2.1 各种类型电动汽车特点及其发展 根据所使用的动力源不同,电动汽车大致可分为三类:蓄电池电动汽车或纯电动汽车(Battery Electric Vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle)和混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle)。 纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的,但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破,因此,纯电动汽车的发展没有达到预期的目的; 燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命长等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破,燃料电池电动汽车的发展也受到了限制; 混合动力电动汽车是同时采用了电动机和发动机作为其动力装置,通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合,实现最佳能量分配,达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来,世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发,日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。 以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例,所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平,自1997年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始,其后又在2002年推出了混合动力面包车,该车混合动力系统采用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年,丰田又推出了新一代Prius,也被称为“新时代丰田混合动力系统统——THS II”(见图1),节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始,丰田公司向欧洲市场推出了一款新的Lexus RX型豪

现代电源技术发展历程概述[精编版]

现代电源技术发展历程概述[精编版] 现代电源技术发展历程 2007-08-23 现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠

性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。 1. 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1.1 整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能 是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 1.2 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

电力电子技术的发展及应用趋势

浅析电力电子技术的发展及应用 张友均 摘要:本文主要简要回顾了电力电子技术的发展史,简述了电力电子在电力系统中的一些应用及发展趋势。关键词:电力电子技术;发展史;电力系统;应用;发展趋势 1 引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?美国电气与电子工程师协会下设的电力电子学会对“电力电子技术”的阐述是:有效的使用电力半导体器件,应用电路设计理论以及分析开发工具,实现对电能高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压,电流,频率或波形等方面的变换。它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子技术的发展史 电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频( 50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的

高压直流电源技术的发展现状及应用通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

高压直流电源技术的发展现状及应 用通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备,高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业,农业领域也有应用,例如农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显著,市场前景比较光明。

电力电子技术课程综述

目录 摘要: (1) 一、电力电子技术主要内容 (1) 1、1电力电子器件及应用 (1) 1、1、1电力电子器件分类 (1) 1.1.2电力电子器件的应用 (2) 1.2 整流(AC-DC变换器) (2) 1.2.1整流电路分类 (2) 1.2.2 整流的概念 (3) 1.3斩波 (3) 1.3.1基本概念 (3) 1.3.2主要内容 (3) 1、4逆变 (4) 1.4.1基本概念 (4) 1.4.2主要内容 (4) 1、5 AC-AC变换器 (4) 1.5.1基本概念 (4) 1.5.2主要内容 (5) 二、电力电子技术的应用 (5) 三、学习小结 (5) 四、电力电子的发展及其发展趋势 (6) 五、电力电子技术的具体应用 (7) 参考文献 (8)

摘要: 电力电子技术(Power Electronics Technology)是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。电力电子技术(Power Electronics Technology)是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科,是在电子、电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科。包括电压、电流、频率和波形变换等知识,涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。 关键字:整流、逆变、斩波、变频 正文 一、电力电子技术主要内容 1、1电力电子器件及应用 1、1、1电力电子器件分类 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类: 1.半控型器件,例如晶闸管;

关于电力电子技术的综述报告.asd

关于电力电子技术的综述报告 摘要:电力电子技术是能源技术、电子技术和控制技术三大领域的交叉,是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。与传统的电子技术相比,为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。本文从三个方面阐述了现代电力电子技术的主要研究内容;从五个方面讲述了电力电子技术的主要应用;以及对电力电子发展的热点问题和发展趋势做了总结性的阐述。 关键字:电力电子内容应用发展趋势 一、电力电子技术研究的内容 电力电子技术研究的内容包括三个方面:电力电子器件、变换器主电路和控制电路。 1、电力电子器件 电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子器件用于大功率变换和控制时,与信息处理用器件不同:一是必须具有承受高电压、大电流的能力;二是以开关方式运行。按照开通、关断的控制可分为3类:不控型、半控型和全控型。 2、电力电子变换器的主电路 现代电力电子技术的主要研究方向之一就是变换器主电路的拓扑优化。拓扑优化可以理解为:在变换器设计中,合理选择确定网络中各元件的位置,以便实现功能和性能指标要求且最经济。拓扑优化的目标为高频化、高效率、高功率因数和低变换损耗。高频化加软开关技术和PWM控制方式,既可以减少变换器体积、重量和开关损耗,又能提高波形质量、功率因数和变换效率。 3、电力电子电路的控制 控制电路的主要作用是:为变换器中的功率开关器件提供控制极驱动信号。故电力电子电路的控制也是研究内容之一。控制电路应该包括时序控制、保护电路、电气隔离和功率放大等电路。 二、电力电子技术的应用 电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术,当代工、农业等各个领域都离不开电能,离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参数的控制和转换,而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理,所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。电力电子技术应用范围十分广泛,国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。 1、一般工业电机调速 工业中大量应用各种交、直流电动机。直流电动机具有良好的调速性能,为其供电的可控整流电源或直流折波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电动机的调速性能可与直流电动机相媲美。因此,交流调速技术得到了广泛的应用,

开关电源国内外研发状况及发展方向

国内外研发状况及发展方向 国内外开关电源的研发现状 自20世纪50年代,美国宇航局以小型化重量轻为目标而为搭载火箭开发首个开关电源以来,在半个多世纪的发展中,开关电源逐步取代了传统技术制造的相控稳压电源,并广泛应用于电子整机设备中。随着集成电路的发展,开关电源逐渐向集成化方向发展,趋于小型化和模块化。近20年来,集成开关电源沿两个方向发展。第一个方向是对开关电源的控制电路实现集成化。1977年国外首先研制成脉宽调制(PWM)控制器集成电路,美国Motorola公司、Silicon General 公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM芯片。近些年来,国外研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994年,美国电源集成公司(Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔离式PWM型单片开关电源,其属于AC/DC电源变换器。之后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司最近也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率单片电源系列产品,并得到广泛应用[1]。目前,单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。单片开关电源自问世以来便显示出强大的生命力,其作为一项颇具发展前景和影响力的新产品,引起了国内外电源界的普遍关注。单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点,现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。 与国外开关电源技术相比,国内从1977年才开始进入初步发展期,起步较晚、技术相对落后。目前国内DC/DC模块电源市场主要被国外品牌所占据,它们覆盖了大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半的市场。但是,随着国内技术的进步和生产规模的扩大,进口中小功率模块电源正在快速被国产DC/DC产品所代替。 开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。由于变换效率提高,能耗减少,降低了电源周围环境的室温,改善了工作人员的环境。我国邮电通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的是,近两年来出现的电力系统直流操作电源,是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的,它已开始采用开关电源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产品。目前,国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家,形成规模的有十多家。国产开关电源已占据了相当市场,一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同,在电源市场竞争中颇具优势,并有少量开始出口。 开关电源的发展方向 目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管,开关频率可达几十千赫;采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百千赫。为提高开关频率,必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路,这种工作方式称为谐振开关方式。它可以极大地提高开关速度,理论上开关损耗为零,噪声也很小,这是提高开关电源工作频率的一种方式。采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。开关电源的技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面。 一、小型化、薄型化、轻量化、高频化———开关电源的体积、重量主要是由储能元件(磁性元件和电容)决定的,因此开关电源的小型化实质上就是尽可

2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析

2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析 一、超级电容的定义 超级电容又名电化学电容器,双电层电容器是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 二、超级电容有哪些特点 (1)充电速度快,充电几秒-几分钟就可充满; (2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1-50万次,远高于充电电池的充放电使用寿命; (3)功率密度高,可以快速存储释放电荷,可达300W/KG-5000W/KG,相当于电池电量的5-10倍; (4)大电流放电能力强,能量转换效率高,循环过程能量损失小,循环效率≥90%; (5)贮存寿命长,因为充电过程没有化学反应,电极材料相对稳定; (6)低温特性好,温度范围宽-40℃~+70℃,随着温度的降低,锂电池放电性能显著下降;(7)可靠性高。 缺点:成本高,功率密度较高,能量密度低。 法拉(farad),简称“法”,符号是F 1法拉是电容存储1库仑电量时,两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V 1库仑是1A电流在1s内输运的电量,即1C=1A·S。 1法拉=1安培·秒/伏特 一个12伏14安时的电瓶放电量=14×3600×1/12=4200法拉(F),图中一个30000F的超级电容的电量相当于7个12伏14安时的电瓶放电量,够大吧。 三、超级电容的种类 按储存电能的机理,超级电容器可分为以下2种:包括双电层电容器和赝电容器。 四、超级电容的用途 超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景,在工业控制、风光发电、交通工具、智能三表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景,特别是在部分应用领域具有非常大的性能优势。 1、电子设备最早应用:例如我们电脑的内存系统、照相机的闪光灯,音响设备后备存储电源。 2、汽车工业中:插电式混合动力汽车中超级电容主要和电池相配合形成智能启停控制系统。(1)超级电容可以迅速高效地吸收电动汽车制动产生的再生动能; (2)加速和爬坡时超级电容为智能启停控制系统电机提供电能,延长了电池的使用寿命。 3、大尺寸超级电容器可用在火车和地铁的刹车制动系统上,可以节省30%的能量。 4、超级电容轻轨列车 超级电容轻轨列车是一种新型电力机车。2012年8月10日,世界第一列超级电容轻轨列车在湖南省株洲市下线。这种新型电力机车最多能运载320人,不再需要沿途架设高压线,停站30秒钟就能快速充满电。列车充电后能高速驶向相距2公里左右的另一个站点,再上下客并充电,如此周而复始。 5、全球首创超级电容储能式现代电车

弧焊电源的现状及发展趋势

弧焊电源及数字化控制作业 学院:材料科学与工程学院 专业班级:焊接1301班 姓名:徐昀华 学号: 130200308 任课教师:常云龙 完成日期: 2015.11.28

弧焊电源的现状与发展 摘要: 阐述了目前国内外弧焊电源发展历程、现状及发展的趋势,并对近年来出现的新技术在弧焊电源生产中的应用前景进行了论述。 关键词:弧焊电源;现状;发展 弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分,其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。电弧焊作为一种基本的金属处理方法,被广泛地运用于国民经济的各部门,为电弧焊提供能量的弧焊电源从诞生起已取得了很大的进展。各种焊接方法的问世使弧焊电源从诞生起已取得了很大的进展。弧焊电源性能的优劣,很大程度上决定了焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊电源,要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化是难以办到的。 1弧焊电源的分类 (1) 按输出电流种类,弧焊电源分为:交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源。 a) 交流弧焊电源 交流弧焊电源包括弧焊变压器和矩形波交流弧焊电源。交流弧焊电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,一般应用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊等方法。矩形波交流弧焊电源是利用半导体控制技术来获得矩形波交流电流的。由于输出电流过零点时间短,电弧稳定性好,正负半波通电时间和电流比值可以自由调节, 因此特别适合于铝及铝合金钨极氩弧焊。 b) 直流弧焊电源 直流弧焊电源包括直流弧焊发电机和弧焊整流器。直流弧焊发电机现已基本不生产。弧焊整流器是由主变压器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成。与直流弧焊发电机比较, 它具有制造方便、价格低、空载损耗小、噪声小等优点,而且大多数可以远距离调节,能自动补偿电网电压波动对输出电压、电流的影响,可作为各种弧焊方法的电源。 c) 脉冲弧焊电源 焊接电流以低频调制脉冲方式馈送, 一般是由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成。它具有效率高、热输入较小、可在较宽范围内控制热输入等优点。

现代电力电子技术概述

现代电力电子技术学习报告 姓名:csu 学号: 专业:电气工程 班级:

目录 第一章现代电力电子技术的形成与发展 (1) 1.1 电力电子技术的定义 (1) 1.2 电力电子技术的历史 (1) 1.3 电力电子技术的发展 (2) 1.3.1 整流器时代 (2) 1.3.2 逆变器时代 (2) 1.3.3 变频器时代 (2) 1.3.4 现代电力时代 (3) 第二章现代电力电子计时研究的主要类容和控制技术 (4) 2.1 直流输电技术 (4) 2.2 灵活交流输电技术(FACTS) (4) 2.3 定制电力技术(DFACTS) (5) 2.4 高压变频技术 (5) 2.5 仿真分析与试验手段 (5) 第三章现在电力电子的应用领域 (6) 3.1 工业领域 (6) 3.2 交通运输 (6) 3.3 传统产业 (6) 3.4 家用电器 (7) 3.5 电力系统 (7) 第四章现代电力电子技术的发展趋势及其目前研究的热点问题 (8) 4.1 国内发展趋势 (8) 4.2 国外发展趋势 (8) 4.3 热点问题 (8)

第一章现代电力电子技术的形成与发展 1.1 电力电子技术的定义 电力电子技术,又称“功率电子学”(英文:Power Electronics),简称PE,是应用于电力领域,使用电力电子元件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术分为电力电子元件制造技术和变流技术。一般认为,1957年美国美国通用电气公司研制出第一个晶体管是电力电子技术诞生的标志。 1974年,美国的W. Newell提出:电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而行成。这一观点被全世界普遍接受。 1.2 电力电子技术的历史 随着1902年第一个整流器的问世,进而引入了功率电子学这个概念。原始整流器是一个内含液态汞的阴极放电管。这个汞蒸气型的整流器,可以将数千安培的交流电转换为直流电,其容忍电压也高达一万伏特以上。从1930年开始,这种原始的整流器开始匹配一个类似于通管技术的点阵式(或晶格结构)类比控制器,从而实现了直流电流的可控制性(引燃管,闸流管)。由于正向可通过的电压约为20伏特,进而乘于正向可通过的电流就产生了可观的电功率损失,由此而来的投资和运营成本等等也会相应的增加。因而这种整流器在现今的功率电子技术方面并不会得到广泛的应用。 随着半导体在整流方面的应用,第一个半导体整流器(硒和氧化亚铜整流器)被发明出来。 1957年,通用电气研发出第一种可控式功率型半导体,后来命名为晶闸管。之后进一步地研发出多种类型的可控式功率型半导体。这些半导体如今也在驱动技术方面得到广泛应用。

电源技术的发展综述

电源技术的发展综述 电气111 黄后福 201100307028 1 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管构成为当时逆变器时代中电力电子器件的主角。并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率 MOSFET 和 IGBT 为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。【1】 2 电力电子的应用 现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机( 徽处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交叉技术。在各种高质t、高效、高可寒性的电源中起关健作用,是现代电力电子的具体应用。 当前,电力电子作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的墓础,正朝粉应用技术高颇化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现用电的高效率和高品质。【2】 3 电力电子技术在各行各业中的应用 电力电子技术是目前发展最快的技术之一, 在各行各业的诸多领域中得到了广泛的应用, 取得了明显的经济效益和社会效益。 80 年代, 计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。 高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。高频开关电源( 也称为开关型整流器 SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50~100kHz范围内,实现高效率和小型化。 DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制。【3】 4 电源控制IC及其应用 自从20世纪90年代末期同步整流技术诞生以后,它给开关电源效率的提升做出了重要贡献。当前采用IC控制技术的同步整流方案已经为研发工程师普遍接受。现在的同步整流技术都在努力地实现ZVS及ZCS方式的同步整流。自从2002年美国银河公司发表了ZVS同步整流技术之后,在已经得到了广泛应用。最新问世的双输出式P联M控制IC几乎都在控制逻辑内增加了对副边实现ZVS同步整流的控制端子。在副边的同步整流中,为了实现zVS方式的同步整流,消除MOsFET体二极管的导通损耗和反向恢复时间带来的损耗,德州仪器公司最新的专利技术“预检测栅驱动技术”在控制芯片中增加了大量的数字控制技术,正激电路同步整流的控制芯片UCC2728的诞生使正激电路的效率达到了前所未有的高效率。 自从2002年VICOR 公司的有源籍位技术专利到期解禁之后,各家公司发表的新型有源籍位控制IC 如雨后春笋一样诞生出来,给用户最充分的选择。

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