2023年電力電子基礎(chǔ)知識大作業(yè)

HUANGHES&TCOLLEGE

《電力電子技術(shù)》課程大作業(yè)

電力電子技術(shù)器件、電路和技術(shù)綜述

院（系）名稱信息工程學院

專業(yè)名稱電子信息工程技術(shù)

學生姓名XXX

□

學XXX

指導教師王照平

2023年6月12日

6基于電力電子技術(shù)器件、電路和技術(shù)綜述的

1、概述

從廣義來講，電子技術(shù)應(yīng)包含信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支,而通常所說

的電子技術(shù)一般指信息電子技術(shù)。

電力電子技術(shù)也稱為電力電子學，它真正成為一門獨立的學科始于1957年第一只

晶閘管的問世。在1970年國際電氣和電子工程協(xié)會（IEEE）電力電子學會上對電力電

子技術(shù)作了以下定義：“電力電子技術(shù)就是有效地使用電力電子器件，應(yīng)用電路和設(shè)計理

論及分析開發(fā)工具，實現(xiàn)對電能的高效能變換和控制的一門技術(shù)。它涉及對電壓、電流

頻率和波形的變換?！焙喲灾娏﹄娮蛹夹g(shù)就是運用電力電子器件對電能形態(tài)進行變

換和控制的一門技術(shù)。

電力電子技術(shù)是電力、電子控制三大電氣工程技術(shù)領(lǐng)域之間的交叉學科，它們之間

的關(guān)系可用倒三角圖形描述,如圖1T所示。

圖1-1描述電力電子學的倒三角形

第一，電力電子技術(shù)是在電子技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它們都可可分為器件、電路和

應(yīng)用三個部分，且器件的材料和制造工藝基本相同，只有兩者的應(yīng)用目的有所不同，電子

技術(shù)應(yīng)用于信息的解決（如放大等），電力電子技術(shù)應(yīng)用于電力變換和控制，它所變換的

功率可大到數(shù)百甚至數(shù)千兆瓦，也可以小到幾瓦或毫瓦數(shù)量級。第二，電力電子技術(shù)廣

泛應(yīng)用于電器工程，如高壓直流輸電、靜止無功補償、電力機車牽引、交直流電力傳動、

電解、勵磁、電加熱、高性能交直流電源等電力系統(tǒng)和電器工程中，它對電器工程的現(xiàn)

代化起著重要推動作用。第三，電力電子技術(shù)可以當作是弱電控制強電的技術(shù)，是弱點

和強電之間的接口。而控制理論是實現(xiàn)這種接口的一種強有力的紐帶，是電力電子技術(shù)

重要理論依據(jù)。所以，也可以認為：電力電子技術(shù)是運用控制理論將電子技術(shù)應(yīng)用到電

力領(lǐng)域的綜合性技術(shù)。

2、電力電子常用器件

2.1、電力電子器件概念

可以直接用于解決電能的主電路中，實現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。

2.2、電力電子器件分類

按照電力電子器件可以被控制所實現(xiàn)控制的限度分為下列三類：

不可控器件(PowerDiode):不能用控制信號來控制其通斷，因此也就不需要

驅(qū)動電路。

半控型器件(Thyristor):通過控制信號可以控制其導通而不能控制其關(guān)斷

全控型器件(IGBT,M0SFET):通過控制信號既可控制其導通又可控制其關(guān)

斷,又稱自關(guān)斷器件。

按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的信號的性質(zhì)，我們又可以將

電力電子器件分為電流驅(qū)動型和電壓驅(qū)動型兩類：

電流驅(qū)動型:通過從控制端注入或者抽出電流來實現(xiàn)導通或者關(guān)斷的控制。

電壓驅(qū)動型：僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實現(xiàn)導通或者

關(guān)斷的控制。

2.3、不可控器件一電力二極管

2.3.1電力二極管的工作原理

基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管是同樣的。由一個面積較大的

PN結(jié)和兩端引線以及封裝外殼組成。從外形上看，重要有螺栓型和平板型兩種封裝。

如圖2-1所示

圖2-1電力二極管的外形、結(jié)構(gòu)和電氣符號

（a）外形（b）結(jié)構(gòu)（c）電氣圖形符號

正向?qū)ǚ聪蚪刂狗聪驌舸?/p>

電流正向大幾乎為零反向大

電壓維持IV反向大反向大

阻態(tài)低阻態(tài)高阻態(tài)--

二極管的基本原理就在于PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃@一重要特性

PN結(jié)的反向擊穿（兩種形式）：雪崩擊穿、齊納擊穿。均也許導致熱擊穿（永久性擊穿）

2.3.2電力二極管與信息電子電路中的普通二極管的區(qū)別

由于電力二極管正向?qū)〞r要流過很大的電流，其電流密度較大，因而額外

載流子的注入水平較高，并且其引線和焊接電阻的壓降等都有明顯的影響；再加上其承

受的電流變化率di/dt較大，因而其引線和器件自身的電感效應(yīng)也會有較大的影響。此

外,為了提高器件的反向耐壓，其摻雜濃度低也導致正向壓降較大。

2.4半控型器件-晶閘管

晶閘管這個名稱往往專指普通晶閘管（SCR）,但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展。晶閘

管還應(yīng)涉及許多類型的派生器件。涉及快速晶閘管（FST）、雙向晶閘管（TRIAC）、

逆導晶閘管（RCT）和光控晶閘管（LTT）等。這里所說的晶閘管都是指普通晶閘管。

2.4.1晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理

按照外形封裝形式可分為:小電流塑封式（圖a）、小電流螺拴式（圖b）、大電

流螺拴式額定電流在20（）A以上（圖c）、大電流平板式額定電流在200A以上（圖d）、

圖形符號（圖e）

圖2-2晶閘管的外形及圖形符號

由于通過門極我們可以控制晶閘管的開通；而通過門極我們不能控制晶閘管的

關(guān)斷，因此,晶閘管才被我們稱為半控型器件。

A

圖2-3晶閘管的管芯結(jié)構(gòu)和等效電路

按照等效電路和晶體管的工作原理，我們可列出如下方程：

ICl=a1IA+ICO1(2-1)

IC2=a2IK+ICO2(2-2)

IK=IA+IG(2-3)

IA=IC1+IC2(2-4)

a1=IC1/IA、a2=IC2/IK分別是晶體管VI和V2的共基極接法的電流放大倍

數(shù),ICO1和IC02則分別是VI和V2的共基極漏電流。推出：

OLIIG+Ico\+IcO2

1A=-------------------------

l-(6Zl+?2)(1—5)

0

在低發(fā)射極電流下是很小的,而當發(fā)射極電流建立起來之后，迅速增大。

阻斷狀態(tài)：IG=o,1+2很小。流過晶閘管的漏電流稍大于兩個晶體管漏電

流之和。

飽和導通：注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致1+2趨近于1的話,

流過晶閘管的電流IA,將趨近于無窮大，實現(xiàn)飽和導通。IA實際由外電路決定。

晶閘管導通的必要條件是：

必須在晶閘管的陽極、陰極加上正向電壓。

必須在門極和陰極之間加上正向門極電壓，也稱為觸發(fā)電壓。

流過晶閘管的陽極電壓IA必須大于晶閘管的維持電流IH。

2.5晶閘管的應(yīng)用

已被廣泛應(yīng)用于可控整流、逆變、交流調(diào)壓、直流變換等領(lǐng)域。

2.6全控型電力電子器件

晶閘管通過控制信號可以控制其導通，而無法控制其關(guān)斷，因此，我們稱其為半控

型器件。通過控制信號既可以控制其導通，又可以控制其關(guān)斷的電力電子器件被稱為全

控型器件。是當前電力電子器件中發(fā)展最快的一類器件，這類器件品種很多，目前常見

的有門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)、電力晶體管(GTR)、電力場效應(yīng)晶體管(Power

MOSFET)、結(jié)緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。

根據(jù)器件內(nèi)部載流子參與導電的種類不同，全控型器件又可分為單極型、雙極

型和復合型三類。器件內(nèi)部只有一種載流子參與導電的稱為單極型，如電力場控晶體管

(PowerMOSFET),靜電感應(yīng)晶體管(SIT)等;器件內(nèi)部有電子和空穴兩種載流子導電

的稱為雙極型器件，如GTR、GTO、SITH等；由雙極型器件與單極型器件復合而成的新

型器件稱為復合型器件,如IGBT等。

2.6.1門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)

門極可關(guān)斷晶閘管GTO是普通晶閘管的一種派生器件，與晶閘管同樣都是PN

PN四層三端結(jié)構(gòu)。其電壓、電流容量較大，與普通晶閘管相近，因而在大功率場合仍有

較多的應(yīng)用。

GTO重要用于直流變換和逆變等需要器件逼迫關(guān)斷的地方。

和普通晶閘管的管芯結(jié)構(gòu)基本同樣，外部仍然是引出陽極、陰極和門極(控制極)。

不同的是，GTO是一種多元的功率集成器件，雖然外部同樣引出三個電極，但內(nèi)部則包含

了數(shù)拾個甚至數(shù)百個共陽極的小GTO單元,這些小GTO單元的陰極和門極則在器件內(nèi)部

并聯(lián)在一起。

如圖2—3是GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號

圖2-3GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號

各單元的陰極、門極間隔排列b.并聯(lián)單元結(jié)構(gòu)斷面示意圖電氣圖形符號

2.6.2GTO工作原理

GTO的工作原理仍然可以用圖2-4所示的互補雙晶體管模型來分析

圖2-4晶閘管的管芯結(jié)構(gòu)和等效電路

P1N1P2和NIP2N2構(gòu)成的兩個互補晶體管VI、V2分別具有共基極電流增益

（共基極放大倍數(shù)）a1和a2。由普通晶閘管的分析可以看出，al+a2=l是器件臨界

導通的條件。

當a1+a2>1時，兩個互補晶體管VI、V2進入過飽和而使器件導通；當a1+a2V

1時,不能維持飽和導通而關(guān)斷

2.7電力晶體管(GTR)

電力晶體管(GiantTransistor)簡稱GTR,又稱為巨型晶體管。是一種雙極

型大功率高耐壓晶體管。因此,也稱為BJT,在電力電子技術(shù)的范圍內(nèi)，GTRJgBjmffi

個名稱是等效的。

它具有自關(guān)斷能力、控制方便、開關(guān)時間短、高頻特性好、價格低廉等優(yōu)點。目

前GTR的容量已達400A/1200V、1000A/400V,工作頻率可達5kHz，因此被廣泛應(yīng)

用于不斷電電源、中頻電源和交/直流電機調(diào)速等電力變流裝置中。

2.7.1GTR的結(jié)構(gòu)和工作原理

NPN三層擴散臺面型結(jié)構(gòu)是單管GTR的典型結(jié)構(gòu)。如圖(a)所示：圖中摻雜濃度高

的N+區(qū)稱為GTR的發(fā)射區(qū)，E為發(fā)射極?；鶇^(qū)是一個厚度在幾微米至幾十微米之間的

P型半導體層薄層，B為基極。集電區(qū)是N型半導體，C為集電極。圖(c)是GTR的電氣符

號。為了提高GTR的耐壓能力，在集電區(qū)中設(shè)立了輕摻雜的N一區(qū)。在兩種不同類型

的半導體交界處N+-P構(gòu)成發(fā)射結(jié)J1,P-N構(gòu)成集電結(jié)J2,如圖(b)所示。

BE

C

a)b)c)

圖2—5GTR的結(jié)構(gòu)及電氣符號

在電力電子技術(shù)中，GTR重要工作在開關(guān)狀態(tài)，我們希望它在電路中的表現(xiàn)接

近于抱負開關(guān)------即導通時的管壓降趨近于零，截止時的電流趨近于零，并且兩種狀

態(tài)間的轉(zhuǎn)換過程要足夠快。

如圖2-6GTR的開關(guān)電路及輸出特性

a.-r

圖2-6GTR的開關(guān)電路及輸出特性

2.8絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)

絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor)簡稱為IGBT,

由于它的等效結(jié)構(gòu)具有晶體管模式,所以稱為絕緣柵雙極型晶體管。IGBT于1982年開始

研制，1986年投入生產(chǎn)，是當前發(fā)展最快并且最有前程的一種混合型器件。目前IGBT

的產(chǎn)品已經(jīng)系列化，其最大電流容量達1800A,最高電壓等級達4500V,工作頻率達50

KHzoIGBT綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點，其導通電阻是同一耐壓規(guī)格MOSFET的1/10,開

關(guān)時間是同容量GTR的1/10。在電機拖動控制、中頻電源、各種開關(guān)電源以及其他高速

低耗的中、小功率領(lǐng)域，IGBT大有取代GTR和MOSFET的趨勢。

2.8.1IGBT的工作原理

在實際應(yīng)用電路中IGBT的集電極C接電源正極，發(fā)射極E接電源負極,它的導通

和關(guān)斷由柵極電壓來控制。

如圖2-7所示是IGBT的結(jié)構(gòu)、等效電路及電氣符號

oC

麴極■極

.看移區(qū)

津沖區(qū)

,也入?yún)^(qū)

集電極

*)

圖2-7IGBT的結(jié)構(gòu)、等效電路及電氣符號

3、電力電子的變換電路

變換電路可分為:整流電路、逆變電路、交流變換電路、直流斬波電路。

3.1整流電路

整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路的一種，也是應(yīng)用最基本最廣泛的電能變

換電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟?/p>

按組成的器件可分為不可控、半控、全控三種。

按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路。

按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路。

按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向。

3.2單相可控整流電路

3.2.1單相半波可控整流電路

3.2.11帶電阻負載的工作情況

電阻負載的特點：電壓與電流成正比,兩者波形相同

如圖3T(a)所示為單向半波帶電阻性負載可控整流電路，它由整流變壓器

TR、晶閘管VT和負載電阻Rd組成。圖中ul、u2分別為變壓器一二側(cè)電壓瞬時值，

ud.id分別是負載電壓和負載電流瞬時值,ut、it分別為晶閘管兩端電壓和通過晶閘管

的電流瞬時值；i2為變壓器二次繞組電流瞬時值。

圖3T單相半波可控整流電路及波形

觸發(fā)延遲角：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電

角度，用a表達，也稱觸發(fā)角或控制角。aud

導通角：晶閘管在一個電源周期中處在通態(tài)的電角度，用。表達。

移相范圍：使整流電壓平均值ud從最大值變到0時相應(yīng)的a角的變化范圍。

直流輸出電壓平均值為

Usincotd((i)t)=(1+cosa)=0.451/,

A=，『血〃'"2

VT的a移相范圍為180

通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡稱相控

方式。

3.2.12帶阻感負載的工作情況

阻感負載的特點：電感對電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不能發(fā)生突

變。電力電子電路的一種基本分析方法:通過器件的抱負化，將電路簡化為分段線性電

路，分段進行分析計算。對單相半波電路的分析可基于上述方法進行：當VT處在斷態(tài)

時,相稱于電路在VT處斷開，id=0。當VT處在通態(tài)時，相稱于VT短路。

圖3—2帶阻感負載的單相半波電路及其波形

3.3單相橋式全控整流電路

3.3.1帶電阻負載的工作情況

如圖3—3,VTl和VT4組成一對橋臂，在u2正半周承受電壓u2,得到觸發(fā)脈沖

即導通，當u2過零時關(guān)斷；

VT2和VT3組成另一對橋臂，在u2負半周承受電壓-u2,得到觸發(fā)脈沖即導

通，當u2過零時關(guān)斷。

圖3-3單相全控橋式帶電阻負載時的電路及波形

3.3.2帶阻感負載的工作情況

假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)，如圖3-4,id的平均值不變。假設(shè)負載電感很大，負載電

流id連續(xù)且波形近似為一水平線。u2過零變負時，晶閘管VT1和VT4并不關(guān)斷。至3

t=n+a時刻，晶閘管VT1和VT4關(guān)斷，VT2和VT3兩管導通。

圖3-4單相全控橋帶阻感負載時的電踏及波形

3.4逆變電路)

逆變一一與整流相相應(yīng)，直流電變成交流電。交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變。交流側(cè)

接負載，為無源逆變。

3.4.1有緣逆變

逆變電路采用三相橋式結(jié)構(gòu)。由于采用負載換流方式,故橋中開關(guān)元件可采

用普通晶閘管。其出端A、B、C經(jīng)限流電感La、Lb和Lc與公共電網(wǎng)聯(lián)結(jié)。此處三相

電網(wǎng)作為逆變電路負載接受其饋入電能，橋中各晶閘管T1?T6均工作于開關(guān)狀態(tài),采

用相控方式（見電力電子電路）。各晶閘管的導通時刻由加到各門極脈沖的相位決定。

逆變橋可視為按一定期序依次輪番通斷的6只開關(guān)。但在任何穩(wěn)定導通狀態(tài)中，橋中

只有兩支元件處在導通狀態(tài)（其余為阻斷狀態(tài)）。例如在某一時刻有T1和T2導通，則有

id=iA=-iC,即直流電流id此時作為電網(wǎng)相電流iA和ic流向公共電網(wǎng)；而在另一時

刻有T4和T5導通，則id=ic=-iA,由前述id為平滑連續(xù)直流電流。由于橋中各開

關(guān)的輪番通斷，iA和ic均為交變方波。同理可知iB也為交變方波。由此可見,若門極

脈沖的基本反復頻率保持與公共電網(wǎng)同步，則各相電流的反復頻率也必然與電網(wǎng)同步，

這樣電網(wǎng)就得到由直流端提供的、由逆變電路轉(zhuǎn)換的交流功率。

當變換裝置交流側(cè)接在電網(wǎng)上,把直流電逆變成同頻率的交流電回饋到電網(wǎng)上去,稱

為有源逆變。當變換裝置交流側(cè)和負載連接時，將由變換裝置直接給電機等負載提供頻

率可變的交流電,這種工作模式稱為無源逆變。

有源逆變本質(zhì)上是觸發(fā)角大于90度的整流,有源逆變的拓撲結(jié)構(gòu)與整流一模同樣，

只是當觸發(fā)角大于90度時整流電路的功率方向發(fā)生了變化,相稱于實現(xiàn)了逆變功能。所

以有源逆變的交流側(cè)一定需要電源

3.4.2無源逆變

無源逆變重要應(yīng)用：各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池等。

交流電機調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置的核心部分都

是逆變電路。

在整流和有源逆變電路中，工作狀態(tài)的晶閘管處在交流電壓作用下，其關(guān)斷是靠所

承受的電壓自動地降到零或靠別的晶閘管導通而引入電網(wǎng)的負電壓來完畢的。而在無源

逆變電路中，晶閘管處在直流電壓作用下，若不采用措施是無法關(guān)斷的。所以說，整流

與有源逆變電路的重要矛盾是觸發(fā)導通，而無源逆變電路的重要矛盾則是實現(xiàn)關(guān)斷。

3.5交流變換電路

交流變換電路是對交流電路的幅值、頻率、相數(shù)等參數(shù)進行變換的電路。

變頻電路用于改變交流電能的頻率，一般還可同時改變電壓。變頻電路分為直接

變頻電路和間接變頻電路。前者不通過任何中間環(huán)節(jié),直接將一種頻率的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

另一種頻率的交流電，通常還可同時控制輸出電壓。這類電路的優(yōu)點是電能變換效率高;

缺陷是控制復雜，電路較龐大。間接變頻電路需經(jīng)兩次以上變換才干將一種頻率的交流

電變?yōu)榱硪环N頻率。按變換途徑可分為交流-直流-交流變頻電路（即先經(jīng)整流再逆變）

和交流-直流一高頻-交流變頻電路（整流后先經(jīng)逆變?yōu)楦哳l,再經(jīng)直接降頻）兩類。

3.6直流斬波電路。

將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電;也稱為直接直流-一直流變

換器（DC/DCConverter）。一般指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?，不涉及直流一?/p>

交流——直流

直流斬波種類：6種基本斬波電路：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電

路、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路和Zeta斬波電路，其中前兩種是最基本的電路

復合斬波電路一一不同基本斬波電路組合

多相多重斬波電路一一相同結(jié)構(gòu)基本斬波電路組合

4、電力電子技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)

4.1軟開關(guān)技術(shù)

現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化，同時對裝置的效率和電磁兼

容性也提出了更高的規(guī)定。

電力電子電路的高頻化：可以減小濾波器、變壓器的體積和重量，電力電子裝置

小型化、輕量化。開關(guān)損耗增長，電路效率嚴重下降，電磁干擾增大。

軟開關(guān)技術(shù)減少開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。使開關(guān)頻率可以大幅度提高。

軟開關(guān)技術(shù)通過在電路中引入諧振改善了開關(guān)的開關(guān)條件，大大減少了硬開關(guān)

電路存在的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲問題。

軟開關(guān)技術(shù)總的來說可以分為零電壓和零電流兩類；按照其出現(xiàn)的先后，可以

將其分為準諧振、零開關(guān)PWM和零轉(zhuǎn)換PWM三大類;每一類都包含基本拓撲和眾多的

派生拓撲。

零電壓開關(guān)準諧振電路、零電壓開關(guān)PWM電路和零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路分別是

三類軟開關(guān)電路的代表；諧振直流環(huán)電路是軟開關(guān)技術(shù)在逆變電路中的典型應(yīng)用。

4.2PWM控制技術(shù)

PWM(PulseWidthModulation)控制就是對脈沖的寬度進行調(diào)制的技術(shù)，即

通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制,來等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。

直流斬波電路事實上采用的就是PWM技術(shù),斬控式交流調(diào)壓電路。

PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛,對逆變電路的影響也最為深刻，現(xiàn)在大

量應(yīng)用的逆變電路中，絕大部分都是PWM型逆變電路。

4.2.1PWM控制技術(shù)基本原理

面積等效原理是PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。

原理內(nèi)容：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，

其效果基本相同。

沖量即指窄脈沖的面積。

效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。

假如把各輸出波形用傅里葉變換分析,則其低頻段非常接近，僅在高

頻段略有差異。

實例將圖4-la、b、c、d所示的脈沖作為輸入，加在圖4-2a所

示的R-L電路上,設(shè)其電流i(t)為電路的輸此圖4-2b給出了不同窄脈

沖時i(t)的響應(yīng)波形。

圖4一1形狀不同而沖量相同的各種窄圖4-2沖量相同的各種窄脈沖的響

應(yīng)波形

5電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電力電子技術(shù)是新興的一種電子技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用到電力電子領(lǐng)域，并且隨著變頻

技術(shù)的研究和發(fā)展，電力電子的發(fā)展有了更有力的保障，目前，電子電力技術(shù)的作用重

要在發(fā)電,輸電，配電等各個環(huán)節(jié)。

發(fā)電功能是電力電子技術(shù)的最普遍且最重要應(yīng)用

在電力電子應(yīng)用作用中最貼切人們平常生活的就應(yīng)當屬于發(fā)電功能了。電力系統(tǒng)的發(fā)

電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運營特性為重

要目的，為發(fā)電的實現(xiàn)起到了不可替代的作用。

作用之一:實現(xiàn)低壓變頻技術(shù)的節(jié)能

低壓變頻器技術(shù)已非常成熟，國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家，并有完整的系列產(chǎn)品。風

機水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,且運營效率

低。使用低壓或高壓變頻器，實行風機水泵的變頻調(diào)速，可以達成節(jié)能的目的。

作用之二：太陽能發(fā)電的獨立系統(tǒng)

開發(fā)運用無窮盡的潔凈新能源-----太陽能，是調(diào)整未來能源結(jié)構(gòu)的一項重要戰(zhàn)略

措施。大功率太陽能發(fā)電，無論是獨立系統(tǒng)還是并網(wǎng)系統(tǒng)，通常需要將太陽能電池陣

列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統(tǒng)的核心。

日本實行的陽光計劃以3~4kW的戶用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為主,我國實