电力电子技术全套电子课件完整版ppt整本书电子教案最全教学教程（300页）

　　电力电子技术（第5版）课程目标通过本课程的学习，使学生在熟悉和掌握典型电力电子系统模型的工作原理基础上，构建科学合理的设计方案，并能够对电气工程领域复杂工程问题的系统模型和设计方案进行推理和验证。培养学生熟悉和掌握典型电力电子电路的电路模型原理，并进行关键参数计算、主要器件选型。并能够结合具体或特定需求进行合理的分析和初步设计电力变换装置。培养学生在熟悉和掌握典型电力电子电路工作原理的基础上，根据要求制定基本合理的实验方案，并进行必要的计算或可行性分析。考核及成绩评定方法项目形式比例平时作业作业（12次）30%实验实验+实验报告10%小测试小测试（2次）20%期末考试选择题、填空题、简答题、综合题、思考题60%总成绩?100%绪 论 电力电子技术的内容 电力电子技术的发展 电力电子技术的应用 本课程的学习要求1. 电力电子技术的内容电力电子技术属电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。 电力电子技术是电能的变换技术，是将一种能量形式变换成另一种能量形式。（1）变换器电能有直流电(DC)和交流电(AC)两大类。直流电有电压幅值和极性的不同，交流电有电压幅值、频率、相位的差别。实际应用中，常常需要在两种电能之间，或对同种电能的一个或多个参数(如电压，电流，频率和功率因数等)进行变换。变换器共有四种类型：交流-直流变换器(AC-DC Converter, Rectifier)直流-交流变换器(DC-AC Converter, Inverter)：有源逆变；无源逆变。交流-交流变换器(AC-AC Converter)： 交流调压(AC Voltage Controller)；交-交变频(Cycloconverter)。 直流-直流变换器(DC-DC Converter, Chopper)（2） 电力电子器件 功率二极管、晶闸管、可关断晶闸管、双极型功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管 ① 根据其控制特性分：不可控型器件：如功率二极管。半控型器件：晶闸管及其大部分晶闸管派生器件属于这一类器件。全控型器件：也称为自关断器件。可关断晶闸管、双极型功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管等。 ② 按照内部载流子的工作性质分： 单极型器件：导通时只有空穴或电子一种载流子导电的器件。器件的特点主要是工作频率高、导通压降较大，单个器件容量较小，驱动电路简单。双极型器件：导通时的载流子既有空穴也有电子的器件。功率二极管、晶闸管及派生器件、可关断晶闸管、双极型功率晶体管、集成门极换流晶闸管等。器件的特点主要是功率较高、而工作频率较低。复合型器件：复合型既含有单极型器件的结构，又有双极型器件的结构，通常其控制部分采用单极性结构，主功率部分采用双极型结构。绝缘栅双极型晶体管。驱动电路简单，功率较高。是电力电子器件的发展方向。③ 按照器件驱动的参量分：电流型控制器件：控制极由电流驱动器件的通断，该类器件对驱动波形要求高，驱动电路比较复杂。属于电流型控制器件的有晶闸管、可关断晶闸管、双极型功率晶体管。电压型控制器件：控制极由电压驱动器件的通断，该类器件对驱动波形要求低，驱动电路比较简单。属于电压型控制器件的有功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管。GTO已经被IGCT所替代，BJT已经被IGBT所替代。电力电子器件的电压、电流、开关频率是影响它们使用的关键参数电压容量：功率场效应晶体管最低；晶闸管和集成门极换流晶闸管最高。电流容量：功率场效应晶体管最低；晶闸管和集成门极换流晶闸管最高。开关频率：晶闸管最低；功率场效应晶体管最高。检测控电路VT1制LR保护电路电VT驱动2路主电路电路（3） 变换器的辅助电路 变换器必须在一些辅助电路的支持下才能正常工作，这些辅助电路包括： ① 控制电路：控制电路的功能具有检测、控制和隔离功能。采集变换器工作状态，根据输入和输出的要求产生主电路开关管的通断控制信号，实现强电、弱电的隔离。电气隔离检测控电路VT1制LR保护电路电VT驱动2路主电路电路② 驱动电路：驱动电路的功能是根据控制电路给出的通断控制信号，提供电力电子器件导通或关断要求的电流波形和电压波形，提供足够的驱动功率，以确保电力电子器件的迅速可靠导通和关断。检测控电路VT1制LR保护电路电VT驱动2路主电路电路③ 缓冲电路：缓冲电路的功能是在电力电子器件导通和关断的过程中减缓其电流或电压的大小及其上升率，以降低电力电子器件的开关损耗和开关应力。每个电力电子器件都要有缓冲电路检测控电路VT1制LR保护电路电VT驱动2路主电路电路④ 保护电路：保护电路的功能是在电源或负载出现异常