《電力電子技術（第6版）》

緒

論章節目錄1.1什么是電力電子技術1.2電力電子技術的發展史1.3電力電子技術的應用

21.1什么是電力電子技術信息電子技術——信息處理電力電子技術——電力變換電子技術一般即指信息電子技術，廣義而言，也包括電力電子技術。模擬電子技術電子技術信息電子技術電力電子技術數字電子技術電力電子技術——使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術，即應用于電力領域的電子技術。目前電力電子器件均用半導體制成，故也稱電力半導體器件。電力電子技術變換的“電力”，可大到數百MW甚至GW，也可小到數W甚至mW級。31.1什么是電力電子技術◆電力電子技術兩大分支：

?電力電子器件的制造技術是電力電子技術的基礎。

?變流技術則是電力電子技術的核心。

輸入輸出

交流（AC）

直流（DC）

直流（DC）整流

直流斬波

交流（AC）交流電力控制變頻、變相逆變

表1-1電力變換的種類41.1什么是電力電子技術■電力電子學◆美國學者W.Newell認為電力電子學是由電力學、電子學和控制理論三個學科交叉而形成的。圖1-1描述電力電子學的倒三角形51.1什么是電力電子技術?電力電子技術和電子學都分為器件和應用兩大分支。器件的材料、工藝基本相同，采用微電子技術。應用的理論基礎、分析方法、分析軟件也基本相同。信息電子電路的器件可工作在開關狀態，也可工作在放大狀態；電力電子電路的器件一般只工作在開關狀態。二者同根同源。61.1什么是電力電子技術?電力電子技術和電力學電力電子技術廣泛用于電氣工程中高壓直流輸電靜止無功補償電力機車牽引交直流電力傳動電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源國內外均把電力電子技術歸為電氣工程的一個分支。在我國，電力電子與電力傳動是電氣工程的一個二級學科，是電氣工程學科中最為活躍的一個分支。71.1什么是電力電子技術?電力電子技術和控制理論控制理論廣泛用于電力電子系統中。電力電子技術是弱電控制強電的技術，是弱電和強電的接口；控制理論是這種接口的有力紐帶。電力電子裝置是自動化技術的基礎元件和重要支撐技術。81.1什么是電力電子技術電力電子技術和運動控制一起，和計算機技術共同成為未來科學技術的兩大支柱。計算機人腦電力電子技術消化系統和循環系統電力電子＋運動控制肌肉和四肢電力電子技術是電能變換技術,是把粗電變為精電的技術，能源是人類社會的永恒話題，電能是最優質的能源，因此，電力電子技術將青春永駐。91.2電力電子技術的發展史■電力電子技術的發展史圖1-3電力電子技術的發展史◆一般認為，電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研制出第一個晶閘管為標志的。190419301947195719701980199020002020t/年份

電子管問世晶體管誕生寬禁帶器件出現并迅速發展全控型器件迅速發展晶閘管問世（電力電子元年）水銀（汞弧）整流器時代晶閘管時代電力MOSFET和IGBT逐漸成為核心器件

史前期（黎明期）101.3電力電子技術的應用一般工業：交直流電機、電化學工業、冶金工業交通運輸：電氣化鐵道、電動汽車、航空、航海電力系統：高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償電子裝置電源：為信息電子裝置提供動力家用電器：

“節能燈”、變頻空調其他：

UPS、航天飛行器、新能源、發電裝置111.3電力電子技術的應用圖1-4AB變頻器軋鋼機數控機床冶金工業1）一般工業121.3電力電子技術的應用2）交通運輸131.3電力電子技術的應用141.3電力電子技術的應用3）電力系統一個閥單元高壓直流裝置HVDC據估計，發達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。151.3電力電子技術的應用圖1-5中國南方電網公司安順換流站圖1-6靜止無功發生器（上）和晶閘管投切電容器（下）161.3