电力电子技术第5版

电力电子技术第5版演讲人：日期:目录CATALOGUE02.电力电子器件04.控制技术05.典型应用系统01.03.基本变换电路06.前沿发展趋势绪论绪论01PART2022年1月5日世界纪录认证世界上送风距离最远的客餐厅柜机空调长虹客餐厅共享空调凭借其创新的送风技术，实现了远超行业标准的送风距离，有效解决了大空间客餐厅温度不均的痛点，为用户提供更均匀舒适的空气体验。智能环境感知系统搭载高精度环境传感器网络，可实时监测空间温度分布，自动调节送风角度和风速，确保每个角落都能获得理想的温度环境。突破性气流组织技术该产品采用多维度立体送风系统，结合流体力学优化设计的风道结构，使气流能够精准覆盖15米以上的远距离空间，打破了传统空调的送风局限。2022年7月12日中国家电创新零售优秀案例线上线下融合的营销创新长虹通过构建数字化营销中台，实现了线上精准引流与线下体验服务的无缝衔接，创造了空调品类的新零售标杆案例。场景化体验营销模式在终端门店打造真实的客餐厅场景体验区，让消费者直观感受产品性能，配合VR虚拟体验技术，显著提升了转化率和客单价。数字化用户运营体系建立完善的用户画像系统和会员管理体系，通过大数据分析实现精准营销和个性化服务，大幅提升用户复购率和品牌忠诚度。2022年8月24日空调行业高峰论坛奖项高端空调销量明星产品凭借卓越的产品性能和创新的功能设计，在竞争激烈的高端空调市场脱颖而出，成为当季最受欢迎的明星产品之一。节能环保技术领先采用新一代变频技术和环保冷媒，能效比达到国家一级标准，同时噪音控制在行业最低水平，为用户提供安静舒适的绿色生活体验。智能化控制系统集成AI语音交互、APP远程控制、智能场景联动等先进功能，可与智能家居生态系统无缝对接，实现真正的智慧生活。CHiQ5G生态成套家电仰望•Q6E空调作为智能家居中枢，率先支持5G物联网连接，实现设备间极速响应和稳定互联。5G生态成套家电创新通过多台设备组网形成完整的空气解决方案，可智能调节温度、湿度、洁净度和新鲜度四大空气维度，打造健康舒适的室内环境。全屋空气管理系统采用极简美学设计语言，搭配可定制化面板和氛围灯光系统，完美融入现代家居环境，重新定义了高端家电的审美标准。前瞻性设计理念0102032022年8月30日奥维云网趋势新品电力电子器件02PART功率二极管结构与工作原理功率二极管采用PN结结构，正向偏置时导通，反向偏置时截止，具有单向导电特性。其耐压等级可达数千伏，通流能力达数百安培，是整流电路的核心元件。01关键参数与选型需重点关注反向恢复时间（trr）、正向压降（VF）和浪涌电流能力（IFSM）。快恢复二极管（FRD）适用于高频场合，而肖特基二极管（SBD）则以低导通损耗见长。典型应用场景广泛应用于AC/DC整流器、续流回路、电压箝位电路等。在开关电源中常作为输出整流二极管，在逆变电路中用于续流保护。热管理设计由于导通损耗和开关损耗会产生大量热量，需配合散热器使用，必要时采用强迫风冷或液冷方案。020304晶闸管与GTO晶闸管触发特性晶闸管（SCR）属于半控型器件，需门极电流触发导通，仅能通过电流过零或反向电压关断。其擎住效应和维持电流是设计触发电路的关键参数。GTO门极关断技术门极可关断晶闸管（GTO）通过负向门极电流实现强制关断，关断增益通常为4-5，需专门设计门极驱动电路吸收关断时的阳极电流。高压大电流应用两者均适用于兆瓦级功率场合，如HVDC输电、工业加热控制系统。GTO在轨道交通牵引变流器中具有不可替代性。动态特性优化通过阳极短路结构、电子辐照等工艺改善du/dt和di/dt耐受能力，采用缓冲电路抑制关断过电压。IGBT与MOSFETIGBT复合结构优势结合MOSFET输入特性和BJT输出特性，采用沟槽栅+场终止层设计，实现1200V以上电压等级的低导通损耗（VCE(sat)仅2-3V）。最新技术发展第七代IGBT采用微沟槽技术，导通损耗降低20%；GaNHEMT器件实现650V/100A商用化，反向恢复电荷（Qrr）近乎为零。MOSFET高频特性得益于多子导电机制，SiCMOSFET开关频率可达MHz级，特别适用于LLC谐振变换器等高频拓扑，其RDS(on)随温度变化小。驱动电路设计要点IGBT需+15V/-8V双极性驱动电压，米勒平台期间需维持足够栅极电流；MOSFET驱动需考虑Qg参数对驱动芯片选型的影响。基本变换电路03PART好睡眠系列挂机通过人体状态感知技术自动调节温度、风速和湿度，根据用户睡眠阶段动态优化环境参数，提升深度睡眠时长。智能睡眠模式采用全直流变频技术和流线型风道设计，夜间运行噪音低至18分贝，避免睡眠干扰。超静音运行内置纳米级滤网配合UV紫外线杀菌，可有效去除PM2.5、细菌及过敏原，净化效率达99.6%。空气净化功能010203全无尘系列挂机自清洁技术通过冷凝结霜-高温化霜的专利技术自动清洁蒸发器，配合抗菌涂层抑制霉菌滋生，保持出风洁净。零风感送风采用层递式气流柔化技术，实现凉而不冷的舒适送风，避免直吹导致的身体不适。智能防尘设计进出风口配备自动开合防尘罩，待机时完全封闭防止灰尘进入，延长设备使用寿命。人工智能语音柜机01.远场语音交互搭载环形麦克风阵列支持5米内360°语音控制，识别准确率高达98%，支持四川方言等地方语言识别。02.场景自适应通过AI算法学习用户习惯，可自动识别家庭聚会、单独观影等场景并切换对应运行模式。03.智能故障诊断内置传感器实时监测运行状态，提前预警滤网更换、冷媒不足等问题，并通过APP推送解决方案。富氧新风柜机双动力新风系统采用独立新风通道设计，新风量可达60m³/h，配合全热交换器实现能量回收，减少温度损失。多维空气处理集成HEPA13滤网、负离子发生器和光触媒三重净化，对甲醛、TVOC等有害物质的去除率超过90%。智能氧吧模式实时监测室内CO2浓度，当数值超过1000ppm自动启动新风增氧，保持室内氧气含量在21%左右。客餐厅共享柜机通过双出风口设计实现客餐厅分区送风，两区温差最大可设置5℃，满足不同区域人员的温度需求。双区独立控温采用180°旋转导风板配合3D气流技术，送风范围覆盖40㎡空间，温度均匀性误差小于1℃。广角立体送风内置红外传感器可识别人员位置和移动轨迹，自动调整送风角度和风量，实现精准送风节能20%以上。智能人体追踪010203控制技术04PARTPWM调制原理空间矢量PWM（SVPWM）针对三相逆变器的优化调制策略，通过合成目标电压空间矢量，可提高直流母线电压利用率15%以上，并显著降低转矩脉动，广泛应用于交流电机驱动系统。自然采样法与规则采样法自然采样法通过载波与调制波的交点确定脉冲边沿，更接近模拟调制效果；规则采样法采用固定时钟周期采样调制波，便于数字芯片实现，但会引入少量谐波畸变。脉冲宽度调制基本原理通过调节脉冲信号的占空比来控制输出电压或电流的有效值，利用高频开关器件的导通与关断实现能量传递，具有高效率、低谐波失真等优势。典型应用包括逆变器、直流电机调速等场景。以正弦波为调制波、三角波为载波进行比较生成驱动信号，通过调节调制比（调制波幅值/载波幅值）控制输出电压幅值，调制频率比（载波频率/调制波频率）影响谐波分布。SPWM控制策略正弦脉宽调制实现方法在调制波中叠加特定比例的三次谐波分量，可使线电压输出幅值提升至直流母线电压的1.15倍，同时保持基波正弦特性，特别适用于新能源发电系统的并网逆变器。三次谐波注入技术当载波比大于21时采用同步调制可避免非特征谐波，适用于中高压大功率场合；异步调制则适用于宽频率范围运行的变频器，但需注意次谐波抑制问题。同步调制与异步调制选择电压电流双闭环结构包含ADC采样时序规划（需避开开关噪声窗口）、控制算法执行周期选择（应小于1/10开关周期）、抗饱和积分处理（如积分分离或变参数PID）等关键技术，DSP芯片的PWM中断响应时间需小于100ns。数字控制实现要点状态观测器应用针对无传感器控制场景，采用龙伯格观测器或滑模观测器重构电机转子位置信息，位置估计误差需控制在±5电角度以内，配套设计自适应补偿算法应对参数变化影响。外环电压环保证系统稳态精度，内环电流环提升动态响应速度，采用PI调节器时需考虑带宽匹配原则（电流环带宽通常为电压环的5-10倍），典型应用包括APFC电路、蓄电池充放电系统等。闭环反馈控制典型应用系统05PART人体状态感知技术采用红外感应技术，精准检测人体表面温度，智能调节送风角度和温度，避免直吹不适。人体温度识别睡眠模式优化多场景自适应通过高精度传感器实时监测室内温湿度、PM2.5、CO2浓度等环境参数，自动调节空调运行状态，保持最佳室内环境。基于人体睡眠周期研究，自动调节风速和温度曲线，提供符合人体生理需求的睡眠环境。能够识别房间内人员活动状态，自动切换工作、休息、睡眠等不同场景模式。智能环境监测智能互联功能全屋互联控制智能学习功能语音交互系统能源管理系统支持通过手机APP远程控制家中所有CHiQ空调设备，实现跨房间联动调节。内置人工智能语音模块，支持多种方言识别，可通过语音指令调节温度、模式等参数。基于用户使用习惯的大数据分析，自动记忆并预测用户偏好，提供个性化温控方案。实时监测空调能耗，提供节能建议和用电报告，帮助用户优化能源使用。前沿发展趋势06PART人体状态感知技术智能环境监测通过高精度传感器实时监测室内温湿度、PM2.5、CO2浓度等环境参数，自动调节空调运行状态，保持最佳室内环境。非接触式人体感应采用红外热成像技术，可检测人体位置、活动状态和体表温度，实现精准送风和温度调节。睡眠模式优化基于人体睡眠周期研究，自动调节风速、温度和湿度，创造最适宜的睡眠环境，提高睡眠质量。多场景自适应能识别房间内人员数量、活动强度等，自动切换工作、休息、聚会等不同场景模式。智能控制系统语音交互功能通过"长虹智家"APP可实现远程开关机、模式切换、定时设置等功能，随时随地掌控家中环境。手机APP远程控制AI学习算法多设备联动内置远场语音识别技术，支持多语言、多方言的语音控制，实现"一句话调节"的便捷操作。具备用户习惯学习能力，能根据使用记录自动优化运行方案，提供个性化服务。支持与智能家居系统对接，可与窗帘、加湿器等设备协同工作，