什么是电力电子技术电工基础篇：什么是电力电子技术？

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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电工基础篇：什么是电力电子技术？

本篇小编是小编开展关于电工基础篇的第一节，后期小编将每天的文章分为两类，第一类分为两篇，都是关于电工技术问题解答的，第三篇是梳理电工基础篇的内容，帮助新手电工逐渐成长。

电力的概念

可以认为，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。电力电子技术中所变换的“电力” 有区别于“电力系统”所指的“电力” ，后者特指电力网的“电力” ，前者则更一般些。电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。具体地说，电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。变流技术则是电力电子技术的核心。

电力电子学

美国学者W. Newell认为电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。

电力电子学的倒三角形

电力电子技术和电子学

电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子器件制造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的，其大多数工艺也是相同的。电力电子电路和信息电子电路的许多分析方法也是一致的。

电力电子技术和电力学

电力电子技术广泛用于电气工程中，这是电力电子学和电力学的主要关系。各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中，因此，无论是国内国外，通常都把电力电子技术归属于电气工程学科。在我国，电力电子与电力传动是电气工程的一个二级学科。下图用两个三角形对电气工程进行了描述。其中大三角形描述了电气工程一级学科和其他学科的关系，小三角形则描述了电气工程一级学科内各二级学科的关系。

电气工程的双三角形描述

电力电子技术和控制理论

控制理论广泛用于电力电子技术中，它使电力电子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种需求。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。而控制理论则是实现这种接口的一条强有力的纽带。

另外，控制理论是自动化技术的理论基础，二者密不可分，而电力电子装置则是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。

每日科普：什么是电力电子技术？

1.什么是电力电子技术？

从我们生活中常见的电力电子器件电容器、电感器、继电器等可以有一个主观上的认识。其定义就是：应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，主要用于电能的变换，是电力学、电子学、控制理论的结合。

2.电力电子系统主要有哪几部分？各部分的作用是什么？

（1）电力电子器件：用于能量的变换和控制；

（2）驱动电路：驱动电力电子器件工作；

（3）控制电路：形成控制信号，通过驱动电路控制电力电子器件的开断。

3.了解电力电子技术首先要了解什么？

很显然，首先要从各种电力电子器件的分类开始入门，清楚什么是全控型、半控型、不可控型器件。

（1）全控型器件：能利用门极信号控制其开通和关断的器件称为全控型器件。应用有：GTO门极可关断晶闸管、GTR电力晶闸管、MOSFET电力场效应管；

（2）半控型器件：只能利用门极信号控制其开通，而不能控制其关断的器件称为半控型器件。应用有：晶闸管。

（3）不可控型器件：不能控制其开通和关断的器件。应用有二极管。

4.要点在于掌握和了解当前应用最多和较典型的四种电子器件：IGBT、GTO、GTR的优缺点。

（一）IGBT（绝缘栅双极晶体管）

（1）优点：开关速度快、开关损耗低、通态压降低、输入阻抗高、驱动功率小；

（2）缺点：开关速度低于电力场效应晶体管，电压、电流容量不及GTO；

（二）GTR（电力晶闸管）

（1）优点：开关特性好、饱和压降低、通流能力强、耐压高。

（2）缺点：开关速度慢，驱动功率大且驱动电路复杂、存在二次击穿问题。

（三）GTO（门极可关断晶体管）

（1）优点：通流能力强，具有电导调制效应；

（2）缺点：开关速度慢、驱动功率大且驱动电路复杂，开关频率低；

（四）MOSFET（电力场效应管）

（1）优点：开关速度快、输入阻抗高、驱动功率小、驱动电路简单、热稳定性好；

（2）缺点：电流容量小、耐压低。

5.使晶闸管导通的导通和维持导通的条件，如何使导通变为关断？

（1）导通条件：1.晶闸管承受正向电压；2.门极有触发电流。

（2）维持导通的条件：阳极电流大于维持电流；

（3）关断条件：利用外加电压和外加电路，使流经晶闸管的电流降到接近0的数值以下。

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