什么是電力電子技術(shù)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯什么是電力電子技術(shù) 電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)（整流，逆變，斬波，變頻，變相等）兩個分支?，F(xiàn)已成為現(xiàn)代電氣工程與自動化專業(yè)不行缺少的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在培育該專業(yè)人才中占有重要地位。 電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電工原理和自動掌握三高?？粕系男屡d學(xué)科。因它本身是大功率的電技術(shù)，又大多是為應(yīng)用強(qiáng)電的工業(yè)服務(wù)的，故常將它歸屬于電工類。電力電子技術(shù)的內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。電力電子器件以半導(dǎo)體為基本材料，最常用的材料為單晶硅；它的理論基礎(chǔ)為半導(dǎo)體物理學(xué)；它的工藝技術(shù)為半導(dǎo)體器件工藝。近代新型電力電子器件中大量

2、應(yīng)用了微電子學(xué)的技術(shù)。 電力電子電路汲取了電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，依據(jù)器件的特點(diǎn)和電能轉(zhuǎn)換的要求，又開發(fā)出很多電能轉(zhuǎn)換電路。這些電路中還包括各種掌握、觸發(fā)、愛護(hù)、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。利用這些電路，依據(jù)應(yīng)用對象的不同，組成了各種用途的整機(jī)，稱為電力電子裝置。這些裝置常與負(fù)載、配套設(shè)備等組成一個系統(tǒng)。電子學(xué)、電工學(xué)、自動掌握、信號檢測處理等技術(shù)常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應(yīng)用。 進(jìn)展：從20世紀(jì)50年月中到70年月末，以大功率硅二極管、雙極型功率晶體管和晶閘管應(yīng)用為基礎(chǔ)（尤其是晶閘管）的電力電子技術(shù)進(jìn)展比較成熟。70年月末以來，兩個方面的進(jìn)展對電力電子技術(shù)引起了巨大的沖擊。其一為

3、微機(jī)的進(jìn)展對電力電子裝置的掌握系統(tǒng)、故障檢測、信息處理等起了重大作用,今后還將連續(xù)進(jìn)展;其二為微電子技術(shù)、光纖技術(shù)等滲透到電力電子器件中，開發(fā)出更多的新一代電力電子器件。其中除一般晶閘管向更大容量（6500伏、3500安）進(jìn)展外，門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)電壓已達(dá)4500伏，電流已達(dá) 25003000安；雙極型晶體管也向著更大容量進(jìn)展，80年月中后期其工業(yè)產(chǎn)品最高電壓達(dá)1400伏，最大電流達(dá)400安,工作頻率比晶閘管高得多,采納達(dá)林頓結(jié)構(gòu)時電流增益可達(dá)75200。 隨著光纖技術(shù)的進(jìn)展，美國和日本于19811982年間相繼研制成光控晶閘管并用于直流輸電系統(tǒng)。這種光控管與電觸發(fā)的晶閘管相比，簡化了

4、觸發(fā)電路，提高了絕緣水平和抗干擾力量，可使變流設(shè)備向小型、輕量方向進(jìn)展，既降低了造價，又提高運(yùn)行的牢靠性。同時，場控電力電子器件也得到進(jìn)展，如功率場效應(yīng)晶體管(power MOSFET)和功率靜電感應(yīng)晶體管(SIT)已達(dá)千伏級和數(shù)十至數(shù)百安級的電壓、電流等級，中小容量的工作頻率可達(dá)兆赫級。由場控和雙極型合成的新一代電力電子器件，如絕緣柵雙極型晶體管（IGT或IGBT）和MOS掌握晶閘管（MCT）也正在興起,容量也已相當(dāng)大。這些新器件均具有門極關(guān)斷力量，且工作頻率可以大大提高，使電力電子電路更加簡潔，使電力電子裝置的體積、重量、效率、性能等各方面指標(biāo)不斷提高，它將使電力電子技術(shù)進(jìn)展到一個更新的階

5、段。與此同時，電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置的計算機(jī)模擬和仿真技術(shù)也在不斷進(jìn)展。 作用：（1）優(yōu)化電能使用。通過電力電子技術(shù)對電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)省，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。 （2）改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和進(jìn)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。 （3）電力電子技術(shù)高頻化和變頻技術(shù)的進(jìn)展，將使機(jī)電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻化方向進(jìn)展。 （4）電力電子智能化的進(jìn)展，在肯定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)一體化，其進(jìn)展有可能引起電子技術(shù)的重大改革。 應(yīng)用：一般工業(yè)：交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè) 交通運(yùn)輸：電氣化鐵道、電動汽車、航空、航天、航海 電力系統(tǒng)：高壓直流輸電、柔性溝