華北電力大學(xué)電力電子技術(shù)原理

電力電子技術(shù)原理與應(yīng)用第一章

緒論6/8/20231當(dāng)前第1頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第章關(guān)于本課程學(xué)習(xí)方式閱讀講授、討論實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)、考試6/8/20232當(dāng)前第2頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第章關(guān)于本課程成績(jī)?cè)u(píng)定閱讀報(bào)告成績(jī)（20%）課上測(cè)驗(yàn)成績(jī)（20%）實(shí)驗(yàn)成績(jī)（30%）最終考試成績(jī)（30%）+總成績(jī)（100%）6/8/20233當(dāng)前第3頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第章關(guān)于本課程關(guān)于閱讀報(bào)告1000字左右（onereport）原創(chuàng)（注明參考文獻(xiàn)）綜述、分析、比較直接、簡(jiǎn)潔的非文學(xué)文字修改與潤(rùn)色6/8/20234當(dāng)前第4頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第章關(guān)于本課程本周閱讀報(bào)告（一周后提交）

“AC/DC換流器”郵件主題“Readingreport”6/8/20235當(dāng)前第5頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)教學(xué)網(wǎng)頁(yè)：第章關(guān)于本課程電子郵件地址：6/8/20236當(dāng)前第6頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電力電子技術(shù)：任務(wù)改變電能的形態(tài)控制電能的流量向用戶提供最佳的電壓和/或電流滿足工藝要求節(jié)約能源6/8/20237當(dāng)前第7頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)電力電子技術(shù)：定義第一章緒論Definition:Powerelectronicsinvolvesthestudyofelectroniccircuitsintendedtocontroltheflowofelectricalenergy.Thesecircuitshandlepowerflowatlevelsmuchhigherthantheindividualdeviceratings.6/8/20238當(dāng)前第8頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電力電子技術(shù)：示意框圖6/8/20239當(dāng)前第9頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電力電子技術(shù)：示意框圖6/8/202310當(dāng)前第10頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電力電子技術(shù)與信息電子技術(shù)處理的對(duì)象不同設(shè)計(jì)電路的出發(fā)點(diǎn)與準(zhǔn)則不同源自相同的技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展的“分”與“合”6/8/202311當(dāng)前第11頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電能：

主要用于傳輸?shù)哪茉葱螒B(tài)6/8/202312當(dāng)前第12頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電能的優(yōu)點(diǎn)容易輸送與分配容易（且必須）與多種其它形式的能源相互轉(zhuǎn)換在某種程度上易于控制（通、斷；升、降壓）可滿足從毫瓦級(jí)（甚至更?。┑紾瓦級(jí)（甚至更大）功率源需求6/8/202313當(dāng)前第13頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電能的生產(chǎn)、輸送與消費(fèi)中面臨的問(wèn)題不同能量形式的轉(zhuǎn)換難于直接以電的形式儲(chǔ)存能量電能形態(tài)的多樣性與各自的適用場(chǎng)合適合電力網(wǎng)輸電的電能形態(tài)與其它電能形態(tài)之間的轉(zhuǎn)換6/8/202314當(dāng)前第14頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電能形態(tài)的多樣性與變換6/8/202315當(dāng)前第15頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性6/8/202316當(dāng)前第16頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性電能形態(tài)：能源形式；負(fù)載類型；轉(zhuǎn)換過(guò)程的優(yōu)劣6/8/202317當(dāng)前第17頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性信息處理、電機(jī)、通信系統(tǒng)、遙感、制造業(yè)、等等6/8/202318當(dāng)前第18頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性變壓器（磁耦合）：AC；化工過(guò)程：DC；交流電機(jī)：AC；直流電機(jī)：DC輸電：高電壓；用電：低電壓6/8/202319當(dāng)前第19頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性遍及電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)6/8/202320當(dāng)前第20頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與電能形態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)的問(wèn)題第一章緒論電能總是與其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換與幾乎所有“電類”工程師從事的工作有關(guān)不同的應(yīng)用對(duì)不同電能形態(tài)的需求廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的可能性足夠容量、足夠開(kāi)關(guān)速度的電力電子器件已面世，提供了實(shí)用化電力電子裝置的基礎(chǔ)6/8/202321當(dāng)前第21頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)換流器的功能第一章緒論DC/DC：改變、控制電壓高低AC/DC：變交流（市電）為可控直流DC/AC：變直流為可控（正弦）交流AC/AC：改變并控制電壓頻率和幅值6/8/202322當(dāng)前第22頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)換流器效率第一章緒論高效率：低損耗的換流器低損耗：換流器體積小、重量輕低損耗：換流器可靠性高低損耗：某些場(chǎng)合決定裝置能否實(shí)現(xiàn)效率：換流器最重要的指標(biāo)之一6/8/202323當(dāng)前第23頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)構(gòu)成換流器電路的元器件第一章緒論6/8/202324當(dāng)前第24頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器：功能要求第一章緒論6/8/202325當(dāng)前第25頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：電阻分壓器第一章緒論6/8/202326當(dāng)前第26頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：串聯(lián)式線性穩(wěn)壓器第一章緒論6/8/202327當(dāng)前第27頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)第一章緒論6/8/202328當(dāng)前第28頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)第一章緒論6/8/202329當(dāng)前第29頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：開(kāi)關(guān)型電路原理圖第一章緒論低損耗低通濾波器開(kāi)關(guān)型降壓換流器（Buck換流器）6/8/202330當(dāng)前第30頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)例：DC/DC換流器實(shí)現(xiàn)：控制器（穩(wěn)壓輸出）第一章緒論6/8/202331當(dāng)前第31頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)研究?jī)?nèi)容電力電子器件電力電子電路電力電子裝置與應(yīng)用第一章緒論6/8/202332當(dāng)前第32頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系電路理論信號(hào)處理系統(tǒng)與控制論電力系統(tǒng)電機(jī)學(xué)……第一章緒論6/8/202333當(dāng)前第33頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)第一章緒論電力電子技術(shù)與其它學(xué)科6/8/202334當(dāng)前第34頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)電力電子電路的特點(diǎn)第一章緒論非線性電路含有高速動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電壓、電流的有效（有用）成分與其它成分損耗的影響與分析6/8/202335當(dāng)前第35頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論非線性電路含有高速動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電壓、電流的有效（有用）成分與其它成分損耗的影響與分析轉(zhuǎn)換成線性電路處理：不同時(shí)段應(yīng)用不同的電路何時(shí)更換電路？6/8/202336當(dāng)前第36頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論非線性電路含有高速動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電壓、電流的有效（有用）成分與其它成分損耗的影響與分析重復(fù)平衡模式的概念電感元件的伏－秒平衡電壓（電流）的平均值近似6/8/202337當(dāng)前第37頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論非線性電路含有高速動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電壓、電流的有效（有用）成分與其它成分損耗的影響與分析器件模型的近似程度6/8/202338當(dāng)前第38頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法：非重復(fù)模式第一章緒論6/8/202339當(dāng)前第39頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論相對(duì)簡(jiǎn)單的主電路與相對(duì)復(fù)雜的控制電路開(kāi)關(guān)器件的多樣性開(kāi)關(guān)器件特性的復(fù)雜性6/8/202340當(dāng)前第40頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論相對(duì)簡(jiǎn)單的主電路與相對(duì)復(fù)雜的控制電路開(kāi)關(guān)器件的多樣性開(kāi)關(guān)器件特性的復(fù)雜性認(rèn)為控制器的工作是理想在電路圖中不畫出6/8/202341當(dāng)前第41頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論相對(duì)簡(jiǎn)單的主電路與相對(duì)復(fù)雜的控制電路開(kāi)關(guān)器件的多樣性開(kāi)關(guān)器件特性的復(fù)雜性用理想的抽象開(kāi)關(guān)代替6/8/202342當(dāng)前第42頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法：重復(fù)平衡模式下第一章緒論不同時(shí)段的不同線性電路忽略高頻成分理想開(kāi)關(guān)忽略電阻電感元件的伏－秒平衡（電容元元件的安－秒平衡）6/8/202343當(dāng)前第43頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)分析電力電子電路的方法第一章緒論KVL與KCL不能違反的電路定律：6/8/202344當(dāng)前第44