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广告赞助 一、什么是电力电子技术 1.电力电子与信息电子 2. 两大分支 （1）电力电子器件制造技术 它是电力电子技术的基础，其理论基础是半导体物理。 （2）变流技术（电力电子器件应用技术） 进行电力变换的技术称为变流技术 a.用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术，以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术； b.电力电子技术的核心，理论基础是电路理论； c.电力——交流和直流两种 从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池得到的是直流 d.电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
3.与相关学科的关系 电力电子学（Power Electronics）名称60年代出现。1974年，美国的 W. Newell 用图1的倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受。 与电子学（信息电子学）的关系 都分为器件和应用量大分支 器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同 信息电子电路的器件看工作在开关状态，也可工作在放大状态；电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。 二者同根同源 与电力学（电气工程）的关系 电力电子技术广泛用于电气工程中 高压直流输电 静止无功补偿 电力机车牵引 交直流电力传动 电解、电镀、电加热、高性能交直流电源 国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支 电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支 与控制理论（自动化技术）的关系 控制理论广泛用于电力电子系统中 电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电的借口；控制理论是这种接口的有力纽带 电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。
二、电力电子技术的发展史
三、电力电子技术的应用 一般工业： 交直流电机、电化学工业、冶金工业 交通运输： 电气化铁道、电动汽车、航空、航海 电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿 电子装置电源： 为信息电子装置提供动力 家用电器： “节能灯”、变频空调 其他： UPS、航天飞行器、新能源、发电装置 四、电力电子器件 电力电子器件（power electronic device）——可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。两类中，自20世纪50年代以来，真空管仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（Mercury Arc Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。 电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。 同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征： （1）能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数 其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级, 大多都远大于处理信息的电子器件。 （2） 电力电子器件一般都工作在开关状态 a.导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定 b.阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定 c.电力电子器件的动态特性（也就是开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。 d.作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替 （3） 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。 在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，这就是电力电子器件的驱动电路。 （4）为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温 度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热设计，在其工作时一般都要安装散热器。 a.导通时器件上有一定的通态压降，形成通态损耗 b.阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断态损耗 c.在器件开通或关断的转换过程中产生开通损耗和关断损耗，总称开关损耗 d.对某些器件来讲，驱动电路向其注入的功率也是造成器件发热的原因之一 e.通常电力电子器件的断态漏电流极小，因而通态损耗是器件功率损耗的主要成因 f.器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素
五、应用电力电子器件的系统组成 主电路（main power circuit）——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路 控制电路按系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断，来完成整个系统的功能有的电力电子系统中，还需要有检测电路。广义上往往其和驱动电路等主电路之外的电路都归为控制电路，从而粗略地说电力电子系统是由主电路和控制电路组成的。 主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路和控制电路连接的路径上，如驱动电路与主电路的连接处，或者驱动电路与控制信号的连接处，以及主电路与检测电路的连接处，一般需要进行电气隔离，而通过其它手段如光、磁等来传递信号。 来源：NIT李老师翻转课堂 |
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