1075电力电子技术

电力电子技术概述PPT课件•电力电子技术基本概念•电力电子器件•电力电子变换技术•电力电子系统分析与设计•典型应用案例剖析•发展趋势与挑战01电力电子技术基本概念它涉及到电力、电子、控制等多个领域，是现代电力工业的重要组成部分。

电力电子技术的核心是对电能进行高效、可靠、可控的转换，以满足各种用电设备的需求。

电力电子技术是一门研究利用半导体器件对电能进行转换和控制的学科。

电力电子技术定义从早期的整流器、逆变器到现在的高频开关电源、智能电网等，电力电子技术经历了多个发展阶段。

发展历程目前，电力电子技术已经广泛应用于工业、交通、通信、家电等各个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。

现状随着新能源、智能电网等技术的不断发展，电力电子技术的应用前景将更加广阔。

未来趋势发展历程及现状工业领域电机驱动、电力系统自动化、工业加热等。

电动汽车、高速铁路、航空航天等。

通信电源、数据中心、云计算等。

变频空调、LED照明、智能家居等。

随着新能源技术的不断发展，电力电子技术在太阳能、风能等领域的应用将更加广泛；同时，智能电网的建设也将为电力电子技术的发展提供新的机遇。

交通领域家电领域前景展望通信领域应用领域与前景02电力电子器件电力二极管（Power Diode）结构简单，工作可靠导通和关断不可控主要用于整流电路晶闸管（Thyristor）四层半导体结构，三个电极导通可控，关断不可控主要用于相控整流电路可关断晶闸管（GTO）通过门极负脉冲可使其关断关断时间较长，需要较大的关断电流主要用于大容量场合电力晶体管（GTR）电流驱动的双极型晶体管导通和关断可控，但驱动电路复杂主要用于中等容量场合电力场效应晶体管（Power MOSFET ）电压驱动的单极型晶体管导通电阻小，开关速度快01主要用于中小容量场合02绝缘栅双极型晶体管（IGBT）03结合了MOSFET和GTR的优点01电压驱动，大电流容量，快速开关02目前应用最广泛的电力电子器件之一03电力电子变换技术整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用将交流电转换为直流电。

电力电子技术第5版知识点总结【篇一：电力电子技术第5版知识点总结】第 1 章绪论 1 电力电子技术定义：第 1 章绪论 1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。

2 电力变换的种类（1）交流变直流 ac-dc：整流（2）直流变交流dc-ac：逆变（3）直流变直流 dc-dc：一般通过直流斩波电路实现（4）交流变交流 ac-ac：一般称作交流电力控制 3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。

第 2 章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系第 2 章电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系（1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。

（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。

2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。

状态，以减小本身损耗。

3 电力电子系统基本组成与工作原理（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。

（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。

（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。

（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。

4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类 4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。

如scr 晶闸管。

（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。

如 gto、gtr、mosfet 和 igbt。

（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。

如电力二极管。

根据驱动信号的性质分类（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。

1、在PWM斩波方式的开关信号形成电路中，比较器反相输入端加三角波信号，同相端加（）。

1. E. 方波信号2.正弦信号3.锯齿波信号4.直流信号2、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )。

1.饱和状态2.不定3.关断状态4.导通状态3、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当α＝（）时整流平均电压Ud=0。

1. F. 30度2. 90度3. 120度4. 60度4、可在第一和第四象限工作的变流电路是( )。

1.三相半波可控变流电路2.单相半控桥3.接有续流二极管的单相半波可控变流电路4.接有续流二极管的三相半控桥5、在大电感负载三相全控桥中，当α>60°时，在过了自然换相点之后和下一个晶闸管被触发之前，整流输出电感( )。

1.吸收能量2.释放储能3.既不释放能量也不储能4.以储能为主6、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，导通比为3/4，则负载电压U0=( )。

1. 21V2. 12V3. 64V4. 4V7、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )。

1.电动机2.电感3.电容4.蓄电池8、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )。

1.2.3.4.9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）。

1.减小至5A以下2.减小至维持电流以下3.减小至门极触发电流以下4.减小至擎住电流以下10、对于电阻负载单相交流调压电路，下列说法错误的是（）。

1.以上说法均是错误的2.输出负载电压UO的最大值为U13.α的移项范围为04.输出负载电压与输出负载电流同相11、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( )。

1. A/D变换器2.有源逆变器3.无源逆变器4. D/A变换器12、直波斩波电路是一种( )变换电路。

1. DC/DC2. DC/AC3. AC/DC4. AC/AC13、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为( )。

电力电子技术课程综述电力电子技术简介：电力电子技术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交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。

现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。

电力电子学（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。

1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。

这一观点被全世界普遍接受。

“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。

一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。

此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。

70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。

80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。

为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。

电子行业电力电子技术相关知识1. 电力电子技术简介电力电子技术是指应用电子技术和电力工程原理研究和应用交流、直流电源的变换和控制的一门学科。

电力电子技术广泛应用于电力系统、工业自动化、交通运输、能源转换以及新能源等领域。

本文将介绍电力电子技术的基本概念和常见应用。

电力电子技术的核心是电力电子器件和电路，常见的电力电子器件包括整流器、变流器、逆变器、触发器等。

这些器件通过控制电流和电压的变换，实现电力系统中不同电压和频率的协调和匹配。

电力电子电路是由若干电力电子器件组成的，实现特定电力控制功能。

常见的电力电子电路包括整流电路、变流电路、逆变电路等。

这些电路通过各种控制策略，实现电能的转换和传递。

3.1 交流电力系统交流电力系统是电力电子技术的主要应用领域之一。

在电力系统中，电力电子技术可以实现电能的传输、配电、变换和控制。

比如，变流器可以将交流电转换为直流电，逆变器可以将直流电转换为交流电，从而实现电能的各种形式的转换和传输。

3.2 工业自动化电力电子技术在工业自动化中的应用非常广泛。

工业生产中的各种电力设备和电力控制系统都离不开电力电子技术。

比如，交流调速器可以实现交流电动机的调速控制，电力变频器可以将电能的频率和电压调整为适合不同设备的要求。

3.3 交通运输电力电子技术在交通运输领域也有重要应用。

比如，电力电子技术可以实现电动汽车的电池充电和驱动系统的控制，提高电动汽车的能效和使用时间。

此外，电力电子技术还可以应用于高铁列车的牵引和制动系统，提高列车的运行效率和安全性。

3.4 新能源随着新能源的发展和应用，电力电子技术在新能源领域也扮演着重要角色。

比如，光伏逆变器可以将太阳能光伏电池板产生的直流电转换为交流电并注入电网。

此外，风力发电和氢燃料电池等新能源系统中也需要应用电力电子技术进行能量的变换和控制。

4. 电力电子技术的发展趋势4.1 趋向高效低损耗电力电子技术的发展趋势是实现高效率和低损耗。

•电力电子技术概述•电力电子器件•整流电路与逆变电路•直流-直流变换器目录•交流-交流变换器•电力电子技术应用实例定义与发展历程定义发展历程应用领域及重要性应用领域重要性提高能源利用效率、实现节能减排、促进可再生能源发展等方面具有不可替代的作用。

基本原理与分类基本原理分类0203PNPN四层半导体结构阳极、阴极和控制极晶闸管的基本结构和工作原理01触发导通和关断过程晶闸管的派生器件快速晶闸管01 02 03电力晶体管（GTR）结构特点和工作原理驱动电路和保护电路电力场效应管（结构特点和工作原理驱动电路和保护电路主要参数和特性曲线01 02 031 2 3010203040102 03整流电路原理整流电路分类整流电路应用逆变电路原理逆变电路分类逆变电路应用030201PWM控制技术PWM控制技术原理通过调节脉冲宽度或频率，实现对输出电压或电流的控制。

PWM控制技术应用电机调速、电源管理、照明控制等。

PWM控制技术优势高效率、高精度、低噪声等。

工作原理电路结构控制方式应用领域电路结构工作原理应用领域控制方式两种，也可采用滞环控制等非线性控制方法。

应用领域应用于需要宽范围电压输出的场合，如太阳能逆变器、不间断电源（UPS ）等。

工作原理通过控制开关管的导通和关断时间，实现输入电压到输出电压的升降压变换。

电路结构升降压型变换器主要由输入滤波电路、开关管、储能元件（如电感或电容）和输出滤波电路组成，与升压型变换器类似，但增加了降压功能。

控制方式可采用PWM 、PFM 或滞环控制等非线性控制方法，实现输出电压的稳定调节。

升降压型变换器工作原理通过控制晶闸管的导通角来调节输出电压的大小。

优点结构简单，控制方便，效率高。

缺点输出电压波形畸变较大，谐波含量高。

应用领域灯光控制、电机软启动等。

工作原理能够实现快速、无级调节负载功率。

优点缺点应用领域01020403电加热、电焊机等。

通过控制晶闸管的通断时间来调节负载功率的大小。

contents•电力电子技术概述•电力电子器件目录•电力电子电路•电力电子技术的控制策略•电力电子技术的实验与仿真电力电子技术的定义与发展定义发展历程如太阳能、风能等可再生能源的转换与利用。

如电动汽车、电动自行车等电机驱动系统的控制。

如智能电网、分布式发电等电力系统的优化与控制。

如变频器、伺服系统等工业自动化设备的控制。

能源转换电机驱动电力系统工业自动化高效率、高功率密度智能化、数字化绿色化、环保化多学科交叉融合晶闸管（Thyristor 可控的单向导电性，用于可控整流电路Power Diode ）具有单向导电性，可用于整流电路010402050306电力晶体管（Giant Transistor，GTR）具有耐压高、电流大、开关特性好等优点通过在门极施加负脉冲使其关断电流控制型器件，通过控制基极电流来控制集电极电流可关断晶闸管（Gate Turn-OffThyristor，GTO）具有可控的开关特性，适用于高电压、大电流场合01电力场效应晶体管（Power MOSFET ）02电压控制型器件，通过控制栅源电压来控制漏极电流03具有开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好等优点04绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor ，IGBT ）05结合了MOSFET 和GTR 的优点，具有电压控制、大电流、低饱和压降等特性06广泛应用于电机控制、电源转换等领域整流电路整流电路的工作原理介绍整流电路的基本工作原理，包括半波整流、全波整流和桥式整流等。

整流电路的类型详细阐述不同类型的整流电路，如单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相全波整流电路等。

整流电路的应用列举整流电路在电力电子领域的应用，如电源供应器、电池充电器和电机驱动器等。

逆变电路逆变电路的工作原理01逆变电路的类型02逆变电路的应用031 2 3直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的类型直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路的工作原理01交流-交流变流电路的类型02交流-交流变流电路的应用03电动机控制电热控制照明控制030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引飞机电源系统电力系统应用高压直流输电柔性交流输电分布式发电与微电网新能源应用风能发电太阳能发电风力发电机组中采用电力电子技术实现变速恒频控制，提高风能发电的稳定性和可靠性。

[1075]《电力电子技术》单项选择题1、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的( ).转折电压.反向击穿电压.阈值电压.额定电压2、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于( ).C. 1.41U2sinα.1.41U2cosα.1.17U2cosα.1.17U2sinα3、单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的作用是（）。

.增加输出电压的稳定性.抑制温漂.增加晶闸管的导电能力.防止失控现象的产生4、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）。

. di/dt抑制电路. du/dt抑制电路.吸收电路.抗饱和电路5、三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。

. 120度. 60度. 30度. 0度6、在晶闸管触发电路中，改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的.整流变压器变比.脉冲变压器变比.同步电压.控制电压7、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）.在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平.在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平.在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平8、电流型三相桥式逆变电路，120°导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂( ).各一只.共四只.各二只.共三只9、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于( ). 1.17U2cosα. 1.17U2sinα. 1.41U2cosα. 1.41U2sinα10、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是( ).第二象限.第三象限.第四象限.第一象限11、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为（）. 157A. 100A. 80A. 246.5A12、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（）.可靠触发区.不可靠触发区.安全工作区.不触发区13、下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（）。