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1所用教材《电力电子技术》石新春杨京燕王毅编中国电力出版社2主要参考书《电力电子技术》PowerElectronics西安交通大学课程网址：（IEEE）下设的电力电子学会（PELS）对“电力电子技术”的阐述是：有效的使用电力半导体器件，应用电路设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压、电流、频率或波形等方面的变换。50.1.1电力电子技术与信息电子技术的区别0.1.2电力电子技术的两大分支0.1.3电力电子技术与其他学科间的关系0.1.4电力电子技术的地位与未来0.1什么是电力电子技术60.1.1电力电子技术与信息电子技术的区别电子技术一般即指信息电子技术，但广义而言，应包括电力电子技术，即所谓“三大电子”。电子技术信息电子技术电力电子技术模拟电子技术数字电子技术实现电能变换实现信息处理7电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行有效变换和控制的技术。目前电力电子器件均由半导体制成，故电力电子器件也称为电力半导体器件。电力电子技术变换的“电能”，可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至mW级。0.1.1电力电子技术与信息电子技术的区别80.1.2电力电子技术的两大分支电力电子器件的制造技术电力半导体器件是电力电子技术的基础。电力半导体器件制造技术的理论基础是半导体物理。电力电子器件的应用技术利用电力半导体器件构成电力变换电路，并融入相应的控制理论及方法，构成电力电子装置或系统的技术。电力电子应用技术的理论核心仍是电路基本理论。90.1.2电力电子技术的两大分支电力电子器件的应用技术又称为变流技术电能的产生和利用分为交流和直流，从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池得到的是直流。电能的变换分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。输出输入交流直流整流直流交流逆变（变频）直流斩波（调压）交流电力控制（调压、变频、变相）100.1.3电力电子技术与其他学科间的关系电力电子学(PowerElectronics)名称源于上世纪60年代。1973年，WilliamE.Newell博士首次用一倒三角形，对电力电子学进行了形象描述。电力电子学电子学电力学控制论静止、旋转设备连续、离散器件、电路至今该三角形仍被世界学术界所普遍接受。110.1.3电力电子技术与其他学科间的关系（1）电力电子与信息电子间的关系均分为器件和应用电路两大分支。器件的材料、工艺基本相同，均采用微电子技术。应用电路的设计理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。信息电子电路中的器件可以工作在放大状态，也可以工作在开关状态。而电力电子电路中的器件一般只工作在开关状态。电力电子与信息电子二者传递的能量等级不同。120.1.3电力电子技术与其他学科间的关系（2）电力电子与电力学（电气工程）间的关系电力电子技术广泛应用于电气工程各领域之中，如：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、电加热所需高性能交直流电源等国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支，而且是目前电气工程领域中最为活跃的一个分支。130.1.3电力电子技术与其他学科间的关系（3）电力电子与控制理论（自动化技术）间的关系控制理论被广泛用于电力电子装置或系统之中。一方面，电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电间的接口；而控制理论及控制技术则是这种联接的纽带。另一方面，电力电子装置又是自动化技术的基础元件和重要的技术支撑。14电力电子技术连同运动控制一起与计算机及其应用技术，共同成为当今以及未来科学技术发展的两大支柱。有人比喻：计算机相当于人脑运动控制相当于肌肉动作和四肢活动电力电子技术相当于神经系统和循环系统电力电子技术是电能变换技术，又可理解为是把“粗电”变为“精电”的技术。能源的合理利用已成为人类社会的重要且永恒话题。0.1.4电力电子技术的地位与未来15历史是人类社会发展的一面镜子，研究过去和现在，将有助于把握未来。科学技术发展史是科学家和工程技术人员的一面镜子，了解一门学科的历史发展及现状，将有助于更好的着眼于未来。电力电子技术的发展史是以电力电子器件发展史为纲。0.2电力电子技术发展简史1619041930194719571970198019902000年电子管问世水银（汞弧）整流器时代晶体管诞生电力电子技术“史前期”晶闸管诞生晶闸管时代全控器件迅速发展时期IGBT及功率集成器件出现及发展的时代0.2电力电子技术发展简史17一般工业：电机驱动、电化学工业、冶金工业等。交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海等。电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿及谐波抑制等。电子装置电源：为信息电子装置提供动力。家用电器：节能灯、调光灯、变频空调等。其他：UPS电源、航天飞行器、新能源技术等。0.3电力电子技术的应用18（1）一般工业0.3电力电子技术的应用电解铝冶金工业电弧炉数控机床轧钢机19（2）交通运输0.3电力电子技术的应用20（3）电力系统SVCHVDC装置柔性交流输电0.3电力电子技术的应用21（4）电子装置用电源程控交换机基础测量仪器微型计算机0.3电力电子技术的应用22（5）家用电器0.3电力电子技术的应用23（6）其他大型计算机的UPS电源0.3电力电子技术的应用航天技术新型能源24总之电力电子技术的应用十分广泛，从而激发人们学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源，因此可以说，电力电子技术研究的也是电源技术。电力电子技术对节电有着重要意义，例如大型风机、水泵采用变频调速，以及使用量十分庞大的照明电源等方面；因此它是节能技术的重要组成部分。0.3电力电子技术的应用250.4.1教材的结构框架及内容0.4.2课程性质、分析方法及学习要求0.4本课程的主要内容及要求260.4.1教材的结构框架及内容电力电子技术第一部分基础篇第二部分主体篇第三部分深入篇第1章电力电子器件第6~9章电力电子技术在电力系统中的应用第2章相控整流电路第5章PWM控制技术第4章无源逆变电路第3章直流斩波电路与交流电力控制电路27课程性质：带有专业色彩的技术基础课。一般分析方法：理想化假设。波形分析。电气量变化的过渡性及周期性分析。定量计算。基本要求：了解主要电力电子功率器件的基本特性、参数意义及合理选用。掌握基本换流电路的拓扑结构及工作原理。掌握波形分析的基本方法及定量计算。培养基本实验技能。0.4.2课程性质、分析方法及学习要求