第2章 电源变换和控制技术基础知识.ppt

* 机械工业出版社 * 机械工业出版社 * 机械工业出版社 HYBRID POWER TIME?----YES * 机械工业出版社 HYBRID POWER TIME * 机械工业出版社 HYBRID POWER TIME * 机械工业出版社 ??? 　　　　　　◆高频化　　◆模块化　 　 ◆数字化　　◆绿色化　 　　　　　 2.5 电力电子技术的发展趋势 * 机械工业出版社 2.5.1 高频化  ??理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积、重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的 5～l0%。 * 机械工业出版社 2.5.2 模块化模块化有两方面的含义: 其一是指功率器件的模块化；其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动电路、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。 * 机械工业出版社 2.5.3 数字化  在传统功率电子技术中，控制部分是按模拟信号来设计和工作的。但是， 随着数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点：便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。所以，在现代智能化的电力电子装置中，当需要用计算机控制时，数字化技术是必不可少的。 * 机械工业出版社 2.5.4 绿色化???  电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电, 这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染；其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等标准。 * 机械工业出版社 事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。 20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种校正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色电力电子变换电源产品奠定了基础。 * 机械工业出版社 2.5.5 需求有何改变？应用领域有无扩大？ * 机械工业出版社 总而言之，电力电子及开关电源应用技术与需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。随着功率变换电源高频化、模块化、数字化、绿色化的实现，标志着这些技术正走向成熟，将实现高效率用电和高品质用电相结合的目标。这几年，随着通信行业的发展，以开关电源技术为核心的绿色专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。? 本章小结 * 机械工业出版社 2. 晶闸管整流电路――相控整流 名称 输出电压型 输出电流型 单 相 半 波 单 相 全 波 单相 桥式 半控 表2-2 常用晶闸管整流器的主要形式 * 机械工业出版社 单相 桥式 全控 三 相 半 波 三相 桥式 半控 三相 桥式 全控 续表2-2 * 机械工业出版社 3. PWM整流电路――斩波整流 图2-31 单相半桥PWM-VSR 图2-32 单相全桥PWM-VSR * 机械工业出版社 图2-33 三相PWM-VSR 图2-34 三相PWM-CSR * 机械工业出版社 2.4.3 DC-DC变换电路 直流――直流变换器（DC－DC Converter）的能是将一种直流电变换为另一种固定或可调电压的直流电，又称为直流斩波器（DC Chopper）. * 机械工业出版社 1.不隔离式单管DC－DC变换器 Buck变换器 一种降压型DC－DC变换电路，输出电压小于或等于输入电压，输入电流断续。输出电压Uo=DyUi， 占空比 Dy=ton/Ts＝0～1（下同）。 Boost变换器 一种升压型DC－DC变换电路，输出电压大于输入电压，VT的占空比Dy必须小于1，输入电流连续。输出电压Uo= Ui /(1－Dy) 。 * 机械工业出版社 Buck－Boost变换器 一种降升压型DC－DC变换电路，输出电压小于或大于输入电压，输出电压极性和输入电压相反，输入电流断续。输出电压Uo=－Dy Ui /(1－Dy) 。 Cúk变换器 一种升降压型DC－DC变换电路，输出电压大于或小于输入电压，输出电压极性和输入电压相反，输入电流连续。