现代电力电子技术课件Chapter1.ppt

1、1,现代电力电子技术授课教师 周雒维教授2007、11,2,教学要求,课程名称 现代电力电子技术 先修课程 电路原理；电子技术、自动控制原理 电力电子技术 课本： Fundamentals of power electronics R. W. Erickson, University of Colorado, Boulder, Chapman and Hall, May 1997, First Edition（学习参考资料）or 2000, Second Edition. 参考资料 : 1电力电子技术 南航 丁道宏主编 航空出版社 2电力电子技术 西交大 王兆安主编 机械工业出版社，第4版 3

2、电力电子技术 浙大 徐徳鸿主编 4现代电力电子技术器件、电路与应用 张立、赵永健主编 5PowerElectroncis:Converters,Applications,andDesign, Third Edition Ned Mohan, Tore M. Undeland, 2000,3,课程大纲：,一、绪论 1.1什么是电力电子技术？ 1.2电力电子技术的发展历程 1.3电力电子电路 1.4电力电子技术的应用二、电力电子器件 2.1电力电子器件的特征及分类 2.2 Diode 2.3 GTR 2.4 GTO 2.5 MOSFET 2.6 IGBT 2.7 驱动及保护技术,4,三、变换器的稳

3、态分析 3.1变换器电路的分类 3.2 Buck变换器的CCM和DCM稳态分析 3.3 Boost变换器的CCM和DCM稳态分析 3.4 Buck-Boost、Cuk等变换器四、变换器的组合运行 4.1 输入-输出功率的双向流动 4.2 级联运行 4.3 负载的不同连接 4.4 隔离型变换器 4.5 变换器的稳态设计,课程大纲：,5,五、DC-AC逆变器及其控制5.1 PWM控制的基本原理 5.2 单相桥式逆变电路的单极性和双极性控制方法 5.3 三相桥式逆变电路 六、电力电子控制技术6.1 电压控制 6.2 电流控制 6.3 滞环控制 6.4 单周控制 6.5 其它非线性控制技术,课程大纲：

4、,6,七、磁性元件与电容元件 7.1 磁性材料的基本特征 7.2 磁性材料中磁芯的三种不同工作状态 7.3 磁性器件在功率电路使用中注意的问题 7.4 电容元件 八、电力电子技术的最新发展趋势,课程大纲,7,第一章 绪论,1.1什么是电力电子技术？1.2电力电子技术的发展历程1.3电力电子电路 1.4电力电子技术的应用,8,第一章 绪论,1.1什么是电力电子技术？,电力电子技术：以电力为处理对象的电子技术。是一门利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。,弱电控制强电的技术,9,第一章 绪论,1.1电力电子系统基本结构,(uin,iin,fin,in),(uout,iout,fout,out

5、),电力电子系统框图,电力电子器件 无功元件 功率电路,10,第一章 绪论,1.1电力电子器件,构成功率电路的元件,11,第一章 绪论,1.1电力电子学科,交叉学科,电力电子器件（Device),控制技术（Control）,电力电子电路 (Topology、Modeling、 Simulation),12,第一章 绪论,1.2 电力电子技术的发展历程,电力电子技术随着电力电子器件的发展而发展,56年以前 SCR出现之前 电子管振荡器、 水银整流器、交直流旋转机组,传统电力电子技术阶段,现代电力电子技术阶段,初期,5680年代 以可控硅为主的周波变换、SCR及其派生器件、相控电路,80年代后 全

6、控型器件GTR、 MOSFET、 IGBT 高频变换,13,追求目标： 高效率、高性能、高功率密度、高可靠性、低成本,采取的手段： 高频变换,电力电子课程的侧重点 本科 硕士 博士,SCR周波变换 部分高频变换,高频变换 稳态分析与计算,高频变换 模型与动态分析,1.2 电力电子技术的发展历程,14,1.3电力电子电路,AC-DC Rectifier： a.不可控整流：二极管 b.半控整流：SCR c.高频开关整流,变换器(Converter),15,1.3电力电子电路,DC - AC Inverter： a.方波逆变：周波变换 b.高频PWM控制变换,变换器(Converter),16,第一章 绪论,1.4电力电子技术的应用,电力电子技术的应用十分广泛，涉及国民经济的各个领域。,1999年国家自然科学基金委电力电子战略调查报告： 电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术成为21世纪的两大支柱。 王兆安 电力电子技