电力电子技术ppt课件CATALOGUE目录•电力电子技术概述•电力电子器件•整流电路与逆变电路•直流-直流变换器•交流-交流变换器•电力电子技术应用实例01电力电子技术概述电力电子技术是一门研究利用半导体器件对电能进行变换和控制的学科。定义经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，不断推动着电力电子技术的进步和发展。发展历程定义与发展历程广泛应用于能源、交通、工业、信息等领域，如新能源发电、电动汽车、智能电网、工业自动化等。提高能源利用效率、实现节能减排、促进可再生能源发展等方面具有不可替代的作用。应用领域及重要性重要性应用领域基本原理通过半导体器件的开关作用，实现对电能的变换和控制，包括电压、电流、频率等参数的变换。分类根据电能变换的类型和实现方式，可分为整流技术、逆变技术、斩波技术、交流调压技术等。基本原理与分类02电力电子器件晶闸管及其派生器件010203PNPN四层半导体结构阳极、阴极和控制极晶闸管的基本结构和工作原理触发导通和关断过程快速晶闸管晶闸管的派生器件晶闸管及其派生器件晶闸管及其派生器件01双向晶闸管02可关断晶闸管逆导晶闸管03电力晶体管（GTR）结构特点和工作原理驱动电路和保护电路电力晶体管与场效应管主要参数和特性曲线电力场效应管（MOSFET）结构特点和工作原理电力晶体管与场效应管驱动电路和保护电路主要参数和特性曲线电力晶体管与场效应管03导通和关断过程01IGBT的结构和工作原理02PNP晶体管与N沟道MOSFET的复合结构绝缘栅双极型晶体管（IGBT）123IGBT的驱动和保护电路驱动电路的要求和设计要点过流、过压和过热保护电路绝缘栅双极型晶体管（IGBT）IGBT的主要参数和特性曲线静态特性曲线动态特性曲线安全工作区（SOA）曲线01020304绝缘栅双极型晶体管（IGBT）01集成门极换流晶闸管（IGCT）02结构特点和工作原理03主要优点和应用领域其他新型器件电子注入增强栅晶体管（IEGT）结构特点和工作原理主要优点和应用领域其他新型器件材料特性和器件优势在电力电子领域的应用前景宽禁带半导体器件（如SiC、GaN）其他新型器件03整流电路与逆变电路利用二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电。整流电路原理半波整流、全波整流、桥式整流等。整流电路分类电源电路、电机控制、电镀、电解等。整流电路应用整流电路原理及分类将直流电转换为交流电，通过开关管的导通与关断实现。逆变电路原理逆变电路分类逆变电路应用方波逆变、正弦波逆变、多电平逆变等。UPS电源、太阳能发电、电动汽车等。030201逆变电路原理及分类PWM控制技术原理通过调节脉冲宽度或频率，实现对输出电压或电流的控制。PWM控制技术应用电机调速、电源管理、照明控制等。PWM控制技术优势高效率、高精度、低噪声等。PWM控制技术04直流-直流变换器工作原理电路结构控制方式应用领域降压型变换器通过控制开关管的导通和关断时间，实现输入电压到输出电压的降压变换。常见的控制方式有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM）两种。降压型变换器主要由输入滤波电路、开关管、输出滤波电路和控制电路组成。广泛应用于电子设备中，如手机、笔记本电脑等便携式设备的电源管理。电路结构升压型变换器主要由输入滤波电路、开关管、储能元件（如电感或电容）和输出滤波电路组成。应用领域应用于需要较高电压的场合，如LED驱动、电动汽车充电器等。控制方式常见的控制方式有PWM和PFM两种，也可采用滞环控制等非线性控制方法。工作原理通过控制开关管的导通和关断时间，实现输入电压到输出电压的升压变换。升压型变换器应用领域应用于需要宽范围电压输出的场合，如太阳能逆变器、不间断电源（UPS）等。工作原理通过控制开关管的导通和关断时间，实现输入电压到输出电压的升降压变换。电路结构升降压型变换器主要由输入滤波电路、开关管、储能元件（如电感或电容）和输出滤波电路组成，与升压型变换器类似，但增加了降压功能。控制方式可采用PWM、PFM或滞环控制等非线性控制方法，实现输出电压的稳定调节。升降压型变换器05交流-交流变换器工作原理通过控制晶闸管的导通角来调节输出电压的大小。优点结构简单，控制方便，效率高。缺点输出电压波形...
