电力电子技术

内容简介

本书内容包括：功率二级管和晶闸管、可控整流电路、触发电路、全控型电力电子器件应用、保护电路、交流调压、直流斩波、变频与逆变及通用变频器等。

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二、电力电子技术的主要功能与应用
电力电子电路是以电力电子器件为核心，通过对不同电路的各种控制来实现对电能的转换和控制，它的基本功能有以下四种。
（1）整流与可控整流电路亦称交流／直流（AC／DC）变换电路，把交流电变换为固定或可调直流。
（2）逆变电路亦称直流／交流（DC／AC）变换电路，把直流电变换成频率固定或频率可调的交流电。如把直流电能逆变成50Hz的交流电返送电网称为有源逆变，把直流电能逆变为固定频率或频率可调的交流供给负载则称为无源逆变。
（3）直流斩波电路亦称直流／直流（DC／DC）变换电路，其功能是把固定直流电变换成可调或固定直流电。
（4）交流调压与周波变换亦称交流／交流（AC／AC）变换电路，把恒定交流变换为可变交流称为交流调压，把固定频率的交流电变为频率可变的交流电称为变频电路。
在实际使用时可将一种或几种功能电路进行组合，上述四种电路的变换功能统称为变流，因此电力电子技术通常也称为变流技术。也可形象通俗地讲，变流技术是将电网的交流电，所谓的“粗电”，通过电力电子电路进行变换，精练到使电能在稳定、波形、频率、数值、抗干扰性能等方面符合各种用电设备需要的“精电”过程。据先进国家20世纪90年代的统计资料，超过60％以上的电能是经过电力电子技术处理变换后才使用的。
电力电子技术在生产与生活中的具体应用主要有：直流可调电源、电镀、电解、加热、照明控制与节能照明、不停电电源与开关电源、充电、电磁合闸、电机励磁、电焊接、电网无功与谐波补偿、高压直流输电、光电池与燃料电池变换、固态断路器、感应加热、电机直流调速与变频交流调速、电力牵引（地铁机车、矿山机车、城市电车、电瓶车、电动汽车）、汽车电气、计算机及通信电源以及各类家电与便携式电器等。
三、电力电子技术的发展
（一）电力电子器件的发展
器件是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的动力，电力电子技术的每一次飞跃都是以新器件的出现为契机的。电力电子器件的发展方向主要在以下六个方面。
（1）大容量化应用微电子工艺，使单个器件的电压、电流容量进一步提高，以满足高压大电流需要。
（2）高频化采用新材料、新工艺，在一定的开关损耗下尽量提高器件的开关速度，使装置运行在更高频率。频率提高不仅可提高系统的性能、改善波形，而且大大减小装置的体积与质量，因此高频器件