电力电子学科的发展趋势与前景华南理工大学张波教授

电力电子未来的发展趋势及新技术电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术，它已经在工业、交通运输、电力系统、电子装置用电源和家用电器等方面得到的广泛的应用。

可以预见在未来电力电子技术仍将以迅猛的速度发展。

电力电子新技术的发展应用技术高频化(20kHz以上)、硬件结构集成模块化（单片集成模块、混合集成模块）、软件控制数字化和产品性能绿色化（无电磁干扰和对电网无污染）是当前电力电子新技术产品的四大发展方向。

电力电子应用技术高频化我们知道,工频（50Hz～60Hz）是发电的最佳频率，但它不是用电的最佳频率。

如果电源频率提高，磁路截面积可以减小,从而电机体积减小，重量减轻。

这种效果对诸如变压器、电抗器、镇流器等各种电磁元件都是适用的。

为此，电力电子器件高频化是今后电力电子技术一个不容忽视的发展方向。

频率越高，发出来的波形就越接近理想值，这个可以用屏幕的分辨率来比喻，分辨率越高，显示效果越好越接近真实值。

硬件结构集成模块化早期的电力电子产品用分立元器件组成，功率器件安装在散热器上，附近安装驱动、检测、保护等硬刷板，还有分立的无源元件。

用分立元器件制造电力电子产品，设计周期长，加工劳动强度大，可靠性差，成本高。

因此电力电子产品逐步向模块化，集成化方向发展,其目的是使尺寸紧凑，实现电力电子系统的小型化，缩短设计周期,并减小互连导线的寄生参数等。

电力电子器件的模块化和集成化，先后经历了功率模块、单片集成模块、智能功率模块等发展阶段。

其中功率模块与驱动、保护、控制电路是分立的，而单片集成和智能功率模块中的功率器件与驱动、保护、控制等功能集成为一体。

软件控制数字化用数字化方法代替模拟控制，可以消除温度漂移等常规模拟调节器难以克服的缺点，有利于参数整定和变参数调节，便于通过程序软件的改变方便地调整控制方案和实现多种新型控制策略,同时可减少元器件的数目、简化硬件结构，从而提高系统的可靠性。

此外,还可以实现运行数据的自动存储和自动诊断，有助于实现电力电子装置运行的智能化。

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析张波摘要：PLC技术作为一种非常先进及智能化的技术，在电气工程中应用范围十分广泛。

PLC具有性能十分良好和抗干扰能力较强的优点，应用在电气工程和自动化控制当中大部分都取得了非常好的使用效果。

PLC技术作为电气工程自动化系统里的一个处理器，能够十分有效的提高自动化系统的稳定性和实际运行速度。

本文就是重点针对PLC技术在电气工程自动化控制中的实际运用情况开展分析和讨论，希望能够在电气工程自动化的发展进程中起到积极有效的推动作用。

关键词：PLC技术；电气工程；自动化控制；应用分析1PLC技术概述1.1PLC技术理论就理论而言，PLC技术是一种可以加以编程的控制器，把它应用于编程之中，其后储藏于內储器当中，开展内部程序储存，再依据客户指令实施逻辑性运算。

同时，PLC技术一旦处于专门软件系统之下即可开展别的工作，这主要是通过PLC之中的控制器实施指令排序，扫描各类数据，开展状态处理，其后再将结果运用控制信号方式进行传递。

一般来说，CPU会实施循环执行。

但是，在电气工程及其自动化控制之中运用PLC技术，会导致接线量的使用量更少，原因是在运用中接线端口主要是输入端口以及输出端口。

在PLC工作过程中，以上线路会在相当大的程度上通过数学形式储存于PLC储存器之中。

一旦在PLC控制中出现了变化，只需对储存器的主要程序加以更改即可实现其目的。

1.2PLC技术在电气工程及其自动化控制应用优势因素PLC技术因其控制器自身具备较强的性能、在使用上较方便且抗干扰能力较强且后期维修较为便利等优点在自动化控制工程中得到广泛应用，它同时具有以下几大优势：第一，功能性强，主要就是PLC技术在机械设备中应用，可以将机械中一些较为复杂的事项按照要求加以操作，更好的完成机械需要的一些任务量；第二，使用较为便利，编程语言由于简洁明了，使得其在使用中较为便利；第三，适应性较强，适应性强主要体现在硬件配套具有统一的标准，这样可以保证在不同的机器中都有统一的硬件，具备统一化的格式，用户在使用中根据不同的需求，进行不同功能强度的系统设置；第四，抗干扰能力较强，主要指的就是在软件的使用上，替代原有的继电器控制系统，这样使得系统在运行中就会降低故障率，更好的提升其运行效率；第五，后期的维修较为方便，系统的运行中，由于PLC的高抗干扰力，这样故障率也就会降低从而也就相应的减少了后期维修，同时PLC在自我诊断以及检测上都较为强大，在运行中一旦出现了故障，就可以根据PLC的自我诊断功能显示故障的源头，进而更好的进行故障的排除工作。

电力电子与电力传动技术的未来发展趋势摘要：电力电子技术和电力传动技术在现代社会中扮演着至关重要的角色，它们影响着能源管理、交通系统、工业生产和环境保护等多个领域。

本文旨在探讨电力电子与电力传动技术的当前状态、应用领域，以及未来的发展趋势和面临的挑战。

未来的发展趋势包括先进的电力电子器件、智能控制、高效能源管理、可持续能源集成、新兴技术和创新。

同时，电力电子与电力传动技术也将面临集成、安全性、环境可持续性等挑战。

通过深入了解这些趋势和挑战，我们可以更好地准备迎接电力电子与电力传动技术的未来。

关键词：电力电子技术，电力传动技术，未来发展趋势，智能控制，可持续能源，新兴技术电力电子技术和电力传动技术已成为现代社会中不可或缺的一部分。

它们在提高能源效率、降低碳排放、推动工业自动化和改善生活质量方面发挥着重要作用。

随着科技的不断进步和社会需求的不断演变，电力电子与电力传动技术也在不断发展和演变。

本文将分析当前电力电子技术和电力传动技术的现状和应用领域，重点关注未来的发展趋势和可能面临的挑战，以及这些技术在推动可持续能源和新兴技术方面的潜力。

关键词：1. 电力电子技术的当前状态和应用领域1.1 电力电子器件和拓扑结构电力电子技术目前正处于迅猛发展的时期，其中电力电子器件和拓扑结构的不断创新起着关键作用。

电力电子器件如MOSFETs、IGBTs、SiC和GaN器件的性能不断改善，其功率密度和效率得到显著提升。

这些先进的器件具有更高的开关速度、更低的导通电阻和更高的耐压能力，使得电力电子系统能够在更广泛的电压和电流范围内工作。

此外，不断创新的拓扑结构和拓扑优化方法使电力电子转换系统的设计更加灵活，以满足不同应用领域的需求。

例如，多电平逆变器和拓扑全桥变换器等拓扑结构提供了更高的输出电压质量和功率因数校正性能，这对于可再生能源转换和电力传输具有重要意义[1]。

1.2 控制策略和调制技术电力电子技术的进展不仅体现在硬件方面，还包括先进的控制策略和调制技术。

电力电子技术的发展趋势及重要地位由于全世界范围内的环境急剧恶化，目前各国都在发展节能经济、绿色环保经济，其中新能源发电、电气节能等是发展的主要领域，对电力电子技术的发展要求越来越高。

除此以外电力电子技术在智能电网、电力牵引甚至是军工领域也同样发挥重要的作用，大力发展电力电子技术是主流趋势。

电力电子技术的发展能够有效提高整体电力发展水平，也能快速促进我国经济模式转型，增强世界竞争力。

一、电力电子技术的重要地位和作用分析现代电力电子技术的发展共经过三个阶段，根据时代的要求不同，每个阶段发展的侧重点和方向不同，从80年代以来微电子技术已经实现了大规模和超大规模的集成电路的发展和应用，为目前电力电子技术的发展奠定了良好的基础，也大大拓宽了电力电子技术的应用领域。

電力电子技术广泛应用于多个领域，主要能够应用于再生能源发电、电力节能、改造传统产业及家用电器中，能够覆盖从生活到工业发展的方方面面，在我国工业发展中占据重要的地位。

电力电子技术的主要内容包括逆变、整流、变频，同时也包括斩波和智能开关等，其发展的核心体系在于电能器件的有效转换，主要通过三种机制发挥其作用：一是电力电子技术能够有效整合微电子技术和控制技术，在这个过程中变频器发挥了重要作用，有效整合后能够将固定不变的直流电转变可变化的交流电，能够有效增快供电的速率，避免不必要的电能资源浪费；二是新兴发电技术如风力发电、水力发电等都离不开电力电子技术的发展，依靠电力电子技术电力系统才能更高效的发电；三是电力电子技术能够应用于开关电源和供电电源中，而这些电源的应用均为电力电子技术的发展提供了良好的技术指导。

二、电力电子技术的发展趋势分析随着经济和科学技术的不断发展，对电力电子技术的发展需求也越来越高，将电力电子技术与前沿科学技术联合起来，提高电力电子技术的智能水平，同时利用电力电子技术改善经济发展模式，促进绿色经济的发展是大势所趋。

电力电子技术的发展主要有以下几大趋势：（1）促进电力电子技术的集成化和模块化。

结论
• 要明确的确定电力电子与其他学科交叉研究 • 电力电子要介定在新能源中应用、电力系统中应
用中、电机控制中应用的研究优势和研究内容
• 要从实践中提炼和建立电力电子技术的基础理论
谢谢 !
不足四 技术性研究多、基础性研究少 不足五 学科交叉少
电力电子学科发展特点
•未来重点研究领域
重点一
重点二 重点三 重点四
电力电子系统的可靠性研究
波形重组优化理论及方法的 研究
电力电子的优化设计理论及 方法的研究
电力电子系统集成理论与方 法研究
1、器件损坏机理、瞬态过程 2、高频分布参数分析 3、变换器阻抗特性、稳定性 4、极限条件下运行 5、复杂变换器控制 6、非线性动力学
能
电系统的损耗技术
与电力系统及自动化学科比较
• 电力电子偏重于技术性，而电力系统更偏重于理
论性
• 电力系统定位就是与其它学科交叉研究，电力电
子则没有明确提出与其他学科联系
• 电力系统研究领域拓展快，电力电子多年变化不
大
• 电力系统有一些原创性成果 • 电力系统正不断将电力电子纳入其学科发展的一
部分
高压及超高压和考虑FACTS装置的 继电保护
与电力系统及自动化学科比较
• 目前基本研究内容
内容五
新型输配电技术与 应用大功率电力电子技术和超导电力
分布式发电
技术提高交流输电线路的传输能力
内容六
电力市场
实验经济学在电力市场应用研究
内容七 内容八
电力信息化与调度 自动化
新信息技术在电网中应用
电力系统节能与储 研究提高发电机组的效率和减少输配
与电机系统及其控制学科比较
• 目前基本研究内容

电力电子变换器潜在电路自动识别法
梅义，丘东元，张波
(华南理工大学电力学院，广东省 广州市 510641)
Sneak Circuit Automatic Identification Method for Power Electronic Converters
MEI Yi, QIU Dong-yuan, ZHANG Bo
(College of Electric Power, South China University of Technology, Guangzhou 510641, Guangdong Province, China)
ABSTRACT: Developing the computer-aided sneak circuit automatic identification method can improve the safety and reliability of power electronic converters in design. The general informative database of devices and topologies were constructed. The current model of power electronic device was defined according to its characteristics. After all of the possible circuit paths in converter were found out based on the device current models and searching algorithm, the sneak circuits could be identified by the device clues and function clues. A program was developed to realize the proposed sneak circuit analysis method. The application of the program shows that it can be used in analyzing complex power electronic converters.

浅析电力电子技术的发展与应用【摘要】电力电子技术是电工电子学的一个重要分支，应用广泛。

本文从电力电子技术的历史发展入手，介绍了其在能源转换、电力系统和工业控制领域的应用。

未来发展趋势方面，着重探讨了电力电子技术在智能化、绿色化等方面的发展方向。

电力电子技术在现代社会中具有重要意义，可以提高能源利用效率，改善电力系统稳定性，推动工业自动化等。

未来的应用前景十分广阔，有望在更多领域发挥作用。

电力电子技术的发展与应用对社会经济发展具有重要意义，有望在未来取得更大的成就。

【关键词】电力电子技术、发展、应用、能源转换、电力系统、工业控制、未来发展趋势、现代社会、重要性、应用前景、总结。

1. 引言1.1 电力电子技术的定义电力电子技术是一门研究如何将电能转换成各种形式的电子技术，通过控制电流、电压和频率等参数，实现电能的有效转换和调控。

电力电子技术是实现能源优化利用和环境保护的重要技术手段，广泛应用于电力系统、工业控制、航空航天、交通运输等领域。

在电力电子技术中，通过半导体器件如晶闸管、可控硅、功率场效应晶体管等实现对电能的调节和控制。

这些器件可实现直流到交流的转换、交流到直流的转换、交流到交流的变换等功能，为电力系统的可靠运行和高效运行提供了技术支持。

电力电子技术还可以实现各种功率控制和能量转换功能，为各种工业设备的精密控制和高效运行提供了技术保障。

电力电子技术是一门涉及电力、电子、控制等多个领域知识的交叉学科，以提高能源利用效率、降低能源消耗为目标，是当今电力领域中至关重要的技术之一。

在不断发展和创新的过程中，电力电子技术将继续发挥重要作用，推动电力领域的发展和进步。

1.2 电力电子技术的重要性电力电子技术的重要性体现在多个方面。

电力电子技术可以有效地提高能源利用率，降低能源消耗，有助于节能减排。

电力电子技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性，增强系统的灵活性和控制能力，有助于提高电力系统的运行效率。

电力电子技术还能够实现能源的有效转换和传输，促进能源的分布式利用，推动清洁能源的发展和利用。

附件4：2018年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖格式）项目名称轨道交通大功率高可靠供电系统的关键技术及工程应用主要完成单位华南理工大学广州科技贸易职业学院广东创电科技有限公司北京地铁运营有限公司通信信号分公司成都地铁运营有限公司中铁二院工程集团有限责任公司中铁第一勘察设计院集团有限公司主要完成人（职称、完成单位、工作单位）1.张波（教授、华南理工大学、主要贡献：项目总负责人，制定项目研究思路、整体实施方案和重大技术原则，负责项目的组织和实施，对创新点1、2、3做出重要贡献。

）2.廖慧（副教授、广州科技贸易职业学院、广州创电科技有限公司、主要贡献：大功率电源系统的研发与产业化、新型轨道交通大功率高可靠集中供电系统设计，对创新点2做出重要贡献。

）3.陈艳峰（教授、华南理工大学、主要贡献：电源系统的非线性分析与控制、并机技术，对创新点1、3做出重要贡献）4.王焱（助工、北京地铁运营有限公司通信信号分公司、主要贡献：新型地铁大功率高可靠集中供电系统设计及工程应用，对项目成果应用和技术改进做出重要贡献）5.丘东元（教授、华南理工大学、主要贡献：新型大功率电路拓扑结构和电力电子非线性分析与控制的研究，对创新点1、3做出重要贡献）6.肖珊（高工、中铁二院工程集团有限责任公司、主要贡献：新型轨道交通大功率高可靠集中供电系统设计设计及工程实现，对项目成果应用和实施做出重要贡献）7.张彧锋（高工、中铁第一勘察设计院集团有限公司、主要贡献：新型轨道交通大功率高可靠集中供电系统设计设计及工程实现，对项目技术方案实施做出重要贡献）8.黄宇（高工、成都地铁运营有限公司、主要贡献：新型地铁大功率高可靠集中供电系统设计及工程应用，对项目成果应用和技术改进做出重要贡献）9.李超（助工、北京地铁运营有限公司通信信号分公司、主要贡献：新型地铁大功率高可靠集中供电系统设计及工程应用，对项目成果应用和维护做出重要贡献）10.张国慧（高工、中铁二院工程集团有限责任公司、主要贡献：新型地铁大功率高可靠集中供电系统设计及工程实现，对项目成果应用和技术改进做出重要贡献）11.李海培（高工、中铁第一勘察设计院集团有限公司、主要贡献：新型地铁大功率高可靠集中供电系统设计及工程实现，对项目成果应用和技术改进做出重要贡献）12.肖文勋（副教授、华南理工大学、华南理工大学、主要贡献：新型高效率变换器拓扑和模块化电源设计与实现，对创新点1、2做出重要贡献）13.谢帆（讲师、华南理工大学、主要贡献：大功率变换器系统的非线性建模与稳定性分析对，创新点3做出重要贡献）项目简介以地铁为代表的城市轨道交通发展迅猛，是继高铁后我国高新技术发展的一个标志。

基于项目教学法的电力电子技术教学张波【摘要】The traditional teaching of power electronic technology fails to arouse students' enthusiasm, exercise their creativity or improve their practical ability. These deficiencies call for reforms of the teaching. Enjoying the support of the excellent course of power electronics of Suzhou Vocational University, this paper delves into the teaching of power electronics based on Project Approach while the teaching results indicate that this method is effective in overcoming the deficiencies of the traditional teaching.%传统的电力电子技术课程教学存在不能调动学生积极性、学生创造性得不到发挥、甚至学生的实践能力得不到应有的提高等等不足，这些需要对课程教学方式进行改革．基于苏州市职业大学电力电子技术精品课程建设的平台，对基于项目教学法的电力电子技术教学进行了探索，教学实践结果表明该方法有效地解决了传统教学的不足，是一种行之有效的好方法．【期刊名称】《苏州市职业大学学报》【年(卷),期】2012(023)004【总页数】3页(P82-84)【关键词】项目教学法;电力电子技术;课程教学;探索【作者】张波【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程系,江苏苏州215104【正文语种】中文【中图分类】G718.5电力电子技术的应用十分广泛，新能源技术和节能环保等都离不开电力电子技术.《电力电子技术》课程则是应用电气和应用电子技术等专业的重要专业基础课，很多学校都把该课程列为相应专业的核心课程.苏州市职业大学(以下称我校)对电力电子技术的教学及其改革都十分重视，该课程已成为教育部高职高专教学指导委员会的精品课程之一.我校对电力电子技术教学的改革进行了很多探索与尝试，本文就其中的电力电子技术的项目教学进行了探讨.电力电子技术又称电力电子学，国际电气和电子工程师协会(IEEE)将电力电子技术表述为：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工具，实现对电能的高效变换和控制的一门技术.它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的学科，同时也是实践性很强的一门学科.课程以电力电子器件为核心，围绕着实现电能高效的控制与变换这个目标，课程内容分为四部分：AC/DC变换(整流)、DC/AC变换(逆变)、DC/DC变换(斩波)和AC/AC变换(包括交流调压和变频)[1].该课程教学目标在专业上是让学生掌握常用的电力电子器件的特性及其驱动和保护、掌握实现各种电能变换的基本电路的电路拓扑和基本原理，掌握常用的控制电路，使学生同时具备扎实的理论基础和相应的实践技能，会设计基本的电力电子电路，对电力电子电路的简单故障能维修.此外还应适当引入电力电子学科发展的新成果，如PIC技术、软开关技术、同步整流、双向直流变换器和APFC技术等.课程教学中还规定有方法目标和社会目标，比如培养其自学能力和自我发展能力、创新能力，使其有安全意识，有敬业精神，有团队协作能力和与人沟通的能力，当然这些方法目标和社会目标也会在其它课程中体现.电力电子传统的教学方式理论教学上大都是以教师为中心的注入模式，教师在讲台上讲述，学生被老师带动，被动地接受，获得的知识比较死板，学生的主动性，积极性没有充分体现，学生的思维也受到限制；实验教学环节也都是验证性的，往往是教师布置任务、学生按部就班地依照实验指导书的的步骤去操作，然后和教科书上的标准波形数据对比，很少关心实验原理、电路原理，很少关心每一步为什么这样操作，有没有别的操作方式可以达到这样的效果，结果会导致学生像一个程序化的操作工，环境变一变就不知所措；试卷考核分数占相当大的比例，导致一部分学生学习以考得高分为目标，而不太关心自己实际的专业技术水平，不太关心自己解决实际问题的能力.项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法[2].项目教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的新方法[3].这种方法是以学生为主体和中心，教师只是起到引导作用.这种方法有具体明确的目标和实际项目成果展示，要求学生把课程和实际技能结合起来，要求学生独立地积极主动地思考，在一定的时间范围内自己安排学习的行为，要自己克服困难解决实际问题.项目教学过程中学习成了一个人人主动参与的创新实践过程，更加注重过程，而不仅仅注重结果.项目结束时，师生共同对项目进行评价比较，找出不足，积累经验.怎样在同样的时间用项目教学法更好地实现教学目标，项目的选取是关键[4].教师应多和企业联系，了解学科的实际应用和最新动态，并紧紧围绕自己的教学目标，恰如其分地制定教学项目.项目选取应把握以下几点：①有一定实用性.选取制定的项目所涉及的理论知识在生产实际中和生活中要有实用的价值，并且能与实际技能训练紧密地结合；②有代表性.某个知识内容所对应的项目要能代表这部分知识内容，涉及的知识应包含该部分的重点内容.方法上要可推广性，比如内容A和内容B是项目对应部分平行的内容，项目中只包括了A，完成该项目后不仅要学生掌握内容A，还要要求学生用同样的方法在教师指引下自己掌握内容B；③要有可操作性.选择的项目难度要适中，要能激发学生的主动性和积极性，难度过高，在教学规定的时间内难以完成，反而会挫伤学生的积极性；难度太低，学生会感觉没有什么可学习借鉴的.同时，选项目也要考虑经费和实验条件；④项目要有整体性.课程所有的项目要有一定的关联性，综合起来要能体现出该课程的内容和特点，能很好地完成教学目标.电力电子技术教学中依据不同的内容将其划分为几个项目模块，不同的模块因其目标不同实施起来方式上会有所不同，但都是以学生为中心进行的.项目任务由教师统一下达，项目要求提出时期，教师帮助学分析目标，帮助其调研和确定方案，可以有适当介绍性和提示性的讲解；项目执行的过程主要是学生查阅资料，借助学校实验实训平台，自己独立分析并完成方案，这期间教师帮扶和协助学生完成项目，作用相当于顾问和参谋，教师可以针对学生遇到的问题集中答疑讲解；项目完成后教师和学生一起对所完成的项目进行总结与点评，教师指出每一个作品的优点和不足，学生充分参加讨论，有疑问教师可针对性讲解.在课程教学设计中遵循的理念是：①内容选取：以工作需求为目标；②教学组织：以工作过程为主线；③教学实施：以实际工作为场景；④表现形式：以真实项目为载体；⑤课程标准：以职业资格为依据.根据电力电子课程特点及电力电子教学目标的要求，我校采用项目教学法，取消了传统上理论教学方式与实验验证的方式，选取了五个项目来完成课程教学：①电力电子器件部分项目为MOS管驱动电路设计与制作；②交流调压部分：调光灯的设计与制作；③整流部分：直流电机调速装置的设计与制作；④DC/DC变换部分：开关电源设计与制作；⑤逆变(与变频)部分：单相变频电源的设计与制作.每个项目依据其难易及学生完成的情况分配10～15个学时，项目的选取和实施都按前面叙述的方法进行.电力电子课程教学中，选用了五个项目之一的开关电源的设计与制作为实例介绍，对应的内容为DC/DC变换部分，这部分专业目标包括：进一步熟悉和掌握电力电子器件的特性，掌握各种DC/DC变换主电路构成与原理，掌握PWM控制技术，熟悉掌握电感、电容在DC/DC变换器中的作用，熟悉开关电源的专用集成控制器，熟悉电力电子器件的驱动.项目选取：选取的是基于TL494的Buck变换器.这个电路难度适中，涉及到教学中目标的大部分知识点，电路典型，且成本比较低；项目任务下达：把10～40 V 的直流输入电压变成稳定的5 V直流电输出，输出电流1A以上，不能用线性稳压电源方式.下达任务的同时，把这部分的专业教学目标介绍给学生，同时对部分内容如DC/DC变换主电路、PWM控制技术等作概念性介绍，只是概念性介绍，不做深入讲解，问题留给学生找答案，这部分，引导学生确定方案；项目实施：学生4人左右为一组，分组进行，组内学生分工合作.学生查资料，完成分析原理，按要求制作调试测试，记录结果.教师在这一过程中充当参谋与顾问的角色，对学生的提问进行答疑，在此基本上对知识点进行讲解；项目的总结点评：教师和学生一起讨论分析每一组的优点与不足，同时对知识扩展，比如项目用的是Buck变换器，教师要引导学生掌握Boost变换器、Buck-Boost变换器和Cuk变换器等.如图1所示，为该项目的最终成果图片[5].电力电子技术实践性较强，采用项目教学法学生是在项目驱动下，有目的地主动想办法解决问题，而不再是被动地接受；采用项目教学法有成果展示，学生学习中很感兴趣，积极性创造性得到展示；项目教学法实施过程接近实际工程项目，能很好地培养学生解决实际问题的能力，同时也能较好地实现课程方法目标和社会目标，从而实现电力电子教学目标，实践证明，项目教学法是一种有效的方法，甚至可以说是目前笔者探索到的最好的方法.【相关文献】[1]张波，丁金林. 电力电子技术的教学体会与思考［J］. 科技信息，2008(19)：268-269.[2]吴言. 项目教学法 [J]. 职业技术教育，2003(7)：45-48.[3]李纯青，王志玲. 基于建构主义的课题研究教学模式对学生创新能力的影响研究［J］. 清华大学教育研究，2006(11)：36-40.[4]唐炜. 基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革［J］. 实验室研究与探索，2010，29(5)：130-132，154.[5]张波. 基于TL494的直流变换器［J］. 电子与封装，2010，10(12)：23-26.。

磁耦合谐振式无线电能传输的研究现状和应用作者：唐玲来源：《科技风》2017年第22期DOI：10.19392/ki.16717341.201722133摘要：磁耦合谐振式无线电能传输技术是一种高效非辐射能量传输的WPT技术。

本文主要介绍了三种主流WPT技术的国内外发展现状，通过对磁耦合谐振WPT的原理介绍，对比三种WPT技术，阐述了磁耦合谐振WPT技术的应用广泛，并对其发展前景进行展望。

关键词：磁耦合谐振；WPT；高效非辐射中图分类号：TM724文献标识号：A随着社会的不断发展，无线电能传输技术越来越受青睐，由于无线电能传输是一种通过非物质媒介实现用电设备与供电系统之间能量传输的方式，它不受导线、电源插头寿命等限制，也可避免由于电路连接问题产生的电火花等，极大的方便了人们的生产生活。

1 无线电能传输的发展1.1 国外发展现状早在十九世纪九十年代，就有人提出了无线电能传输技术，但由于人类认知有限和技术能力不足，当时的理论只停留在构想阶段，无线电能传输也因此在很长一段时间无人提起。

直到20世纪六十年代，由于社会格局的变化，政府开始对空间技术的发展构想，人们提出了建立空间电站的设想。

故在1963年William C.Brown完成了第一个无线电能传输实验，它是利用电能转换的方式（即将直流电能转换为微波，并定点聚焦到接收器）实现能量的传输[1]。

1968年Peter Glaste首次提出向太空发射太阳能发电平台，利用外太空太阳能发电卫星，先将太阳能转换为电能，并通过激光或微波形式将电能传输到地面上的接收装置，最终将微波能量转化为所需要的电能供人们使用[2]。

但是由于成本、技术、辐射等原因，当需要远距离传输并且在比较空旷的场合，该技术的传输效率会很高[3]。

到20世纪90年代，新西兰奥克兰大学Boys教授[4]领导的科研小组开始对电磁感应式无线电能传输技术展开全面的研究，课题组提出了一套完整的电磁感应无线电能传输理论，从实验中分析该技术的传输效率、系统频率、系统稳定性等问题，使其能够用于多个领域。

Parameter Design of Filter Capacitor in Power Electronic Converters
QIU Dong-yuan，LIU Yu-fei，ZHANG Bo
（ College of Electric Power，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）
特性，得出影响电容器滤波效果的各个因素，然后介绍了几种常用的滤波电容器参数设计方法，最后通过一个全桥变换器进行了仿真验证，有
助于学生更好地掌握滤波电容器的参数设计。
关键词： 电力电子变换器； 电容； 滤波
中图分类号： TM46，G642
文献标识码： A
文章编号： 1008-0686（ 2012） 03-0057-04
纹波频率。其中单相全桥整流电路的 fC = 100Hz，
三相全桥整流电路的 fC = 300Hz。
由式（ 6） 可得
C
= 2P0
/（
U2 max
－
U2 min
）
·fC
（ 7）
若采用电压纹波 ΔUC 百分比表示，则电容为
C
=
P0 U2
max
fC
（ ·
1
+ ΔUC% 2 ΔUC %
）
2
（ 8）
2． 3 根据电网电压缺失时间计算
收稿日期： 2011-05-10； 修回日期： 2011-12-23 作者简介： 丘东元（ 1972-） ，女，博士，教授，主要从事电力电子技术的教学与科研方面的工作，E － mail： epdyqiu@ scut． edu． cn
刘玉飞（ 1987-） ，男，硕士研究生，主要研究方向是电力电子装置 张 波（ 1962-） ，男，博士，教授，主要从事电力电子技术的教学与科研方面的工作

图3 三相双直流环拓扑结构电力电子变压器 Fi 8 .3 Three- phase dual Dc li nk t opol o8y of power
electronic transf or mer
工频交流电通过三相 booSt 变换器整流得到直 流电9并 经 过 DC DC 变 换 后 通 过 三 相 逆 变 得 到 三 相交流电G该策略通过适当的控制不仅可以实现输 入 端 的 功 率 因 数 校 正 9还 可 以 抑 制 谐 波 的 双 向 流 动 G 但是9每个独立单 元 使 用 20 只 功 率 管9若 采 用 多 重 化串联技术9则会 造 成 电 路 成 本 升 高9控 制 复 杂9并 且 电 路 的 故 障 点 增 多 9从 而 导 致 系 统 的 稳 定 性 不 高 G
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构简单9但存在的不 足 是 每 个 开 关 都 承 受 原 边 电 压 和 输 出 副 边 电 流 9使 得 开 关 的 驱 动 \绝 缘 和 控 制 都 变 得困难5同时9拓扑 没 有 实 现 电 气 隔 离9电 路 不 能 抑 制输入的电流谐波和调整功率因数G
随后9美 国 得 州 大 学 M. Kang 等 人 于 1999 年 提 出 了 原 方 调 制 \副 方 解 调 \中 间 通 过 高 频 变 压 器 隔 离的交 交 交电力电子 变 压 器[2 9其 拓 扑 结 构 如 图 2 所示G
式中:m 为调制比
零矢量作用的时间为:
<1 >
T0 = TS -T1 -T2
<2 >
矢量与参考电压矢量的夹角6 要通过求矢量在
O B 坐标轴上投影分量之比的反正切来求得 然后
查正弦表求得矢量作用时间 T1 和 T2 因而计算比

DC-DC 变换器主要技术的发展综述王学梅，张波, 丘东元（华南理工大学电力学院，广东省 广州市 510640）Review on the Development of DC-DC ConvertersWang Xuemei Zhang Bo Qiu DongyuanSouth China University of Technology, Guangzhou ， 510640， China摘要:近二十年来，随着功率开关器件的发展，DC-DC 变换器的拓扑和变换技术取得了很大的成就.本文对DC-DC 变换器中的主要技术软开关、同步整流、移相PWM 技术和多电平技术的发展与现状进行了综述，并讨论了变换器未来的发展趋势。

关键词:PWM 软开关 同步整流 多电平Abstract DC —DC converters topologies and techniques have made a great achievement along with the power devicesdevelopment in the recent twenty years 。

This paper reviews the main techniques of DC —DC converters ， which are soft switching technique, synchronous rectification ， shift —phase PWM and multi —level technique. At last ， the trends and future of the DC-DC converters have been discussed 。

Keywords Soft switching ， Synchronous rectification ， Shift-phase PWM ， Multi-level1 引言DC —DC 变换器是将不可调的直流电压转变为可调或固定直流电压，是一个用开关调节方式控制电能的变换电路，这种技术被广泛应用于各种开关电源、直流调速、燃料电池、太阳能供电和分布式电源系统中。

2006年 3 月电工技术学报Vol.21 No.3 第21卷第3期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Mar. 2006电力电子学亟待解决的若干基础问题探讨张波（华南理工大学电力学院广州 510640）摘要电力电子技术作为一个学科，其基础理论的发展一直处于滞后状态，尚未形成一个完整的科学体系。

本文从电力电子变换器分析模型、系统特性、一般特性、开关拓扑统一分析理论、开关拓扑构造正弦波理论、非线性控制策略、故障及潜电路和安全诊断八个方面提出其可能存在的问题。

由此通过混杂系统理论、多维空间理论、系统科学理论、多值逻辑理论、非线性控制理论和一些正在开展研究的实例，提出了相应的研究思路和发展方向，以期使电力电子技术从现有技术层面上升到电力电子学的层面，促进该学科的发展。

关键词：电力电子学基础问题发展方向中图分类号：TM461Discussion on Several Fundamental Problems Necessary to be Solvedin Power ElectronicsZhang Bo（South China University of Technology Guangzhou 510640 China）Abstract As one branch of electrical engineering, power electronics has not established a complete scientific research system until now and the development of its fundamental theory lags behind its technology. This paper puts forward some possible existing problems in the following eight aspects: the analysis model of power electronic system, the systematic characteristics of power electronic system, the fundamental characteristics of power electronic system, the general analysis theory for switching topology, the method to form sine wave by controlling switching topology, the nonlinear control strategies, the fault and sneak circuit phenomena and safety diagnoses for power electronic system. Then the corresponding research ideas, and development trends are proposed according to hybrid dynamic system, multiple-dimension space theory, system scientific theory, multiple-valued logic theory, nonlinear system control theory, and some related research results, which will enhance the development of power electronics.Keywords：Power electronics, fundamental problem, development trends1引言毫不夸张地说，迄今为止没有哪个学科像电力电子技术那样，应用如此广泛，它不仅横跨整个电工领域，而且广泛应用于其他相关领域[1～5]。

混沌理论发展现状的综述摘要：混沌理论是非线性科学的重要理论，是20世纪的三大科学革命之一，自提出以来在各个领域得到了广泛的应用，具有极大的研究意义。

本文基于前人研究工作的基础上，总结了国内对于混沌理论的研究现状，并提出了其发展方向。

关键词：1.前言混沌现象是自然界的一个普遍现象，所以在工程实际中系统会不可避免的出现混沌现象而不能正常工作，这对生产生活造成了极大的影响。

我们希望系统能够稳定的工作，并且能很好的对系统进行控制，使它按照人们的要求去工作。

总的来说，研究混沌，目的就是为了在工程中应用混沌、避开混沌。

因此，按照这一原则，用工程手段来处理混沌问题或者利用混沌解决实际问题具有十分重要的现实意义。

近代以来，我国对混沌现象不断地进行着探索与研究，本文将对我国混沌理论的发展情况进行综述。

2.国内研究现状我国物理学界对混沌现象的注意，始于1980年夏天在大连举行的第二届全国非平衡统计物理会议。

我国著名的混沌学家、中国科学院院士郝柏林指出：“混沌,这个在中外文化渊源悠久的词,正在成为具有严格定义的科学概念，成为一门新科学的名字,它正在促使整个现代知识体系成为新科学。

”他还指出：“越来越多的人认识到,这是相对论和量子力学问世以来，对人类整个知识体系的又一次巨大冲击.这也许是20世纪后半叶数理科学所做的意义最为深远的贡献。

”1983年，郝柏林院士在《物理学进展》1983年第3期上发表长篇论文“分岔、混沌、奇怪吸引子、湍流及其它”，这是在中国传播混沌学的最重要的文献之一。

1984年11月在桂林举行“非线性系统中不稳定性和随机性”学术讨论会时，80多位来自高等学校和科学院各所的与会者反映了我国各个学科工作者已经取得的一批研究成果，混沌现象的研究已经明确属于基础研究范围。

科学院一批研究所进行了有关混沌的理论或实验研究课题。

理论物理研究所在临界慢化、分频采样方法、一维映像的符号动力学和用符号动力学于常微分方程周期窗口排序，以及吸引子维数计算等方面有一批结果，并将混沌研究列为开放所的课题。

电子电力技术的发展趋势探讨电子电力技术的发展趋势是指电子技术和电力技术相结合，在能源传输、储存和利用方面的发展路径。

随着科技的进步和社会的需求变化，电子电力技术在以下方面有着明显的发展趋势。

电力系统的智能化和自动化是电子电力技术的重要发展方向。

通过引入先进的传感、控制和通信技术，实现电力系统的智能监控、智能优化和智能调度，提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。

智能电网技术可以实现对电力系统各个节点进行实时监控和调度，有效解决传统电力系统中存在的电压稳定性、频率稳定性和可靠性等问题。

可再生能源的发展将推动电子电力技术的创新。

随着环境保护和可持续发展需求的增加，可再生能源如太阳能、风能和水能等将逐渐取代传统的化石燃料能源。

电子电力技术可以帮助优化可再生能源的发电、储存和利用过程，提高能源转换效率和利用效率。

电力电子装置可以将太阳能和风能等间歇性的可再生能源稳定地输出到电力系统中，确保电力系统的稳定和可靠运行。

大数据和人工智能技术的应用将改变电子电力技术的开发和管理方式。

通过收集和分析大量的电力数据，电子电力技术可以实现对电力系统的精确建模和预测，提供科学和可靠的决策依据。

与此人工智能技术可以实现电力系统的自主学习和自主决策，提高电力系统的灵活性和响应速度。

智能配电网的运行可以实现对电网状态和负荷需求的动态监测和调度，确保电力系统的高效运行。

电子电力技术的绿色化和高效化是电力行业发展的重要方向。

通过改善传统电力设备的能效和环保性能，推广低碳、高效的电子电力技术和装置，减少能源消耗和环境污染。

高效的电力电子装置可以实现对电力系统中的能量损耗进行有效控制和降低，提高电力系统的供电质量和能源利用率。

电子电力技术的发展趋势是智能化、可再生能源、大数据和人工智能的应用，以及绿色化和高效化。

这些趋势将推动电力行业的创新和发展，为经济发展和社会进步提供可靠、可持续的能源供应。

电力电子技术和产业的发展及前景摘要：随着当前社会的不断发展、科学技术的飞速进步，人民大众的要求也在相应提升。

传统工业与信息产业也开始与电力电子技术相结合，国民经济也将因其电力电子技术的大量应用而发展。

由此可见，电力电子技术越来越重要。

鉴于此，本文主要分析探讨了电力电子技术和产业的发展及前景，以供参阅。

关键词：电力电子技术；产业发展；前景引言电力电子技术，其实就是一个以电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑的技术产业平台。

经过几十年的发展，电力电子技术已成为一门独立的技术，在工业领域更是得到了广泛应用。

尤其是进入21世纪之后，诸多新理论、新技术开始出现，且这些技术和电力电子技术的融合度不断加强。

电力电子技术具有发展迅速、渗透力强等特点，因此，无论时代如何变化，其发展前景必然值得期待，且其应用领域也会不断拓展。

1电力电子技术概述电力电子技术，从字面意思上理解，就是以电力作为处理对象的现代电子技术。

从知识形态方面来讲，其是通过专门的电力电子器件实现对电能进行转换以及控制的学科。

简单来说，其是处于电子、电力、控制三种电力相关学科之间的一门较差学科，也是一种多领域技术互相渗透的综合性技术类型。

电力技术是一种涵盖发电、配电、输电、应用等方面的应用性科学技术，其理论来源是现代电磁学。

简单来说，就是通过电磁学的基本原理，控制发电、配电、输电、应用等方面的综合性技术。

电力技术的主要研究对象是变压器、发电机、电动机、电力线路等电力设备。

同时，这些研究对象，也是实现电力技术发展的重要依赖性因素。

电子技术是一种涵盖电子器件、电子电路、电子设备以及系统的现代科学技术。

与电力技术一样，其理论来源也是现代电磁学。

不同的是，其研究的对象是电子器件，并应用这些电子器件对信息电路中的电信号形成、存储、处理、变化、接受、发送等方面进行处理。

控制技术，即运用外加的装置或设备使生产过程或机械设备在工作参数或某一阶段的工作状方面，可以按照预先设定的规律以及标准进行。