第十章电力电子技术简介.ppt

电工电子技术教学课件 第十章 电力电子技术简介 大庆职业学院 王艳春 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 晶闸管(俗称可控硅) 是一种大功率半导体可控器件。具有电流容量大、耐压高、控制灵敏、体积小、重量轻、使用简单等优点。主要用于整流、逆变、调压和开关等电路中，并广泛应用于直流电动机的调速、电解和电镀、弧焊等电路或电源中。下面主要介绍单向晶闸管的工作原理、特性及参数。 晶闸管的基本结构是由三个PN结四层半导体构成的，从中引出三个电极分别是阳极（A）、阴极(K)和门极(G) 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第七章 常用半导体器件 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 第十章 电力电子技术简介 四、异步电动机的变频调速技术 逆变电路 M 3～ 变压变频输出 IGBT 阻 容 保 护 过流 过压 单片机控制系统 IGBT隔离驱动 SPWM集成电路 + 防冲击保护 频率给定 o恒压恒频 交流电源′ 整流电路 滤波电路 通用型变频器 第五节 逆变电路 * * 大庆职业学院（大庆油田技术培训中心、大庆技师学院） 王艳春 朱恩起 制作 电力电子技术是一门应用于电力领域的电子技术，即使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下。 利用电力电子器件可以实现整流，逆变，斩波，变频，变相等四种变换。 电力电子技术的诞生是以1957年第一个晶闸管为标志的。70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展，使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件，集驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大于一身，其性能的优越性使之成为现代电力电子技术的主导器件。另外，为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式（功率模块）。后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。 通常情况下，一个应用电力电子系统由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。控制电路按系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的通或断来完成整个系统的功能。 电力电子技术概述 电力电子技术的作用与发展 (1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施。 (2) 改造传统产业和发展机电一体化等产业。据专家预测，今后的电能大部分要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有百分之九十五与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。 (4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，能引起电子技术的重大改革。 本章主要介绍几种电力电子器件、电力电子电路以及常用的电力电子装置。 电力电子技术概述 电力电子技术在以下几个方面有着明显的优势： 一、晶闸管的结构与符号 第一节 晶闸管 （a）结构与符号 (b) 塑封晶闸管 (c)螺栓型晶闸管 (d) 平板型晶闸管 K G A 第十章 电力电子技术简介 二、晶闸管的工作特性 第一节 晶闸管 晶闸管的主要工作特点有以下几个方面： （