电力电子技术课本教学内容.doc

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1、电力电子技术课本精品文档第一章电力电子器件41．1概述41．2电力二极管51．2．1普通二极管51．2．2快恢复二极管51．2．3肖特基二极管61．3晶闸管61．3．1普通晶闸管61．3．2快速晶闸管（FastSwitchingThyrisor—FST）81．3．3双向晶闸管（TRIAC）81．3．4逆导晶闸管(RCT)81．3．5光控晶闸管（LTT）91．3．6门极可关断晶闸管GTO91．3．7MOS控制晶闸管101．3．8集成门极换向型晶闸管（IGCT）111．3．9静电感应晶闸管SITH121．4晶体管121．4．1功率场效应晶体管12

2、1．4．2绝缘栅双极晶体管IGBT131．4．3静电感应晶体管SIT15第二章电力电子控制技术162．1直流斩波电路162．1．1降压斩波电路162．1．2升压斩波电路172．1．3升降压斩波电路182．1．4Cuk斩波电路192．1．5Sepic斩波电路和Zeta斩波电路212．2整流电路（AC-DC）232．2．1三相半波可控整流电路232．2．2三相半控桥式整流电路242．2．3三相全控桥式整流电路262．3逆变电路（DC-AC）282．4交交变频（AC-AC）302．4．1AC—AC变换的典型电路312．4．2交交变频和交直交变频的比

3、较332．5PWM控制的基本原理34第三章电力电子技术在各行业的应用373．1变频器373．2电子电源393．2．1开关电源393．2．2不间断电源(UPS)413．2．3感应加热电源433．3电力电子技术在电力系统中的应用453．3．1发电系统46收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档3．3．2输电系统483．3．3配电系统64收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档前言电力电子技术又称为功率电子技术，它是用于电能变换和功率控制的电子技术。电力电子技术是弱电控制强电的方法和手段，是当代高新技术发展的重要内容，也是支持电力系统技术革

4、新和技术革命发展的重要基础，并成为节能降耗、增产节约、提高生产效能的重要技术手段。微电子技术、计算机技术以及大功率电力电子技术的快速发展，极大地推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术发展和进步。电力电子器件是电力电子技术发展的基础。正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门学科。而20世纪90年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。功

5、率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到不足1W的手机电池充电器，电力电子技术的应用随处可见。据统计，在发达的工业化国家，电厂发电效率，降低了能源的消耗，方便了人们的生活，提高了劳动生产率。各个电力电子设备的生产厂家形成了相关的产业群体，是国民经济的重要组成部分。电力电子技术在电力系统中的应用也有长足的发展，例如高压直流输电（HVDC）、静止无功补偿（SVC）、大型发电机静止励磁、抽水蓄能机组的软启动、超高压交流输电线的可控串联补偿（TCSC）等等。电力电子技术是电力系统中发展最快、最具活力的组成部分。电力电子装置与传统的以机械式开关操作的设备

6、相比，具有动态响应快，控制方便、灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行成本方面具有很大的潜力。最近，电力系统的研究发展的热点—灵活交流输电系统就是以电力电子技术在电力系统的应用为主要的技术手段，以改进和提高电力系统的可控性和灵活性为主要目的的。各种用户的特制电力供电方式也离不开电力电子技术。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档第一章电力电子器件1．1概述电力电子器件与普通半导体器件一样，目前它所采用的主要材料仍然是单晶硅，但由于电压等级和功率要求不一样，制造工艺也有所不同。以开关方式应用于主电

7、路之中，对电能进行变换和控制的半导体器件称为电力电子器件。其主要特点为：（1）电力电子器件具有体积小、质量轻、寿命长、耗电省、耐振性好等优点。（2）与用于电力电子电路的半导体器件相比，由于电力电子器件直接用于电力电路，所以承受电压、电流的能力是它的重要参数，提高它所能处理电功率的能力是电力电子器件制造和应用的首要问题。（3）电力电子器件一般都工作在开关状态，目的是为了减少本身的损耗，高效地完成对电能的变换与控制。（4）实际应用中，电力电子器件还需要控制电路、驱动电路以及必要的散热措施等，才能构成一个完整的电力电子系统。近50年来，电力电子器件

8、经历了非常迅猛的发展，从大功率电力二极管、半控型器件晶闸管到导通关断都可控的全控型器件，从驱动功率较大的电流控制器件到驱动功率很小的电压控制器件，从低频开关倒高频开