12电力电子技术的发展史 ◆全控型器件和电力电子集成电路(PIC) 70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管 (BJT)和电力场效应晶体管( Power- MOSFET)为代表的全控型器 件迅速发展。全控型器件的特点是,通过对门极(基极、栅极)的控 制既可使其开通又可使其关断。 采用全控型器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制(PwM) 方式。相对于相位控制方式,可称之为斩波控制方式,简称斩控方式。 在80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)为代表的复合 型器件异军突起。它是 MOSFET和BJT的复合,综合了两者的优点。 与此相对,MoS控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管(IGCT) 复合了 MOSFET和GTO。 E交通大净 12/7 电力电子与新能源技市研我中
12/7 1.2 电力电子技术的发展史 ◆全控型器件和电力电子集成电路（PIC） ☞70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管 （BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器 件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控 制既可使其开通又可使其关断。 ☞采用全控型器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制（PWM） 方式。相对于相位控制方式，可称之为斩波控制方式，简称斩控方式。 ☞在80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合 型器件异军突起。它是MOSFET和BJT的复合，综合了两者的优点。 与此相对，MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（IGCT） 复合了MOSFET和GTO
12电力电子技术的发展史 把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在 起,构成电力电子集成电路(PIC),这代表了 电力电子技术发展的一个重要方向。电力电子集成 技术包括以PIC为代表的单片集成技术、混合集成 技术以及系统集成技术。 随着全控型电力电子器件的不断进步,电力电子 电路的工作频率也不断提高。与此同时,软开关技 术的应用在理论上可以使电力电子器件的开关损耗 降为零,从而提高了电力电子装置的功率密度。 E交通大净 13/7 电力电子与新能源技市研我中
13/7 1.2 电力电子技术的发展史 ☞把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在 一起，构成电力电子集成电路（PIC），这代表了 电力电子技术发展的一个重要方向。电力电子集成 技术包括以PIC为代表的单片集成技术、混合集成 技术以及系统集成技术。 ☞随着全控型电力电子器件的不断进步，电力电子 电路的工作频率也不断提高。与此同时，软开关技 术的应用在理论上可以使电力电子器件的开关损耗 降为零，从而提高了电力电子装置的功率密度
1.3电力电子技术的应用 ■电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于 般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、通信 系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、空调 等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用 ◆一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机,都是用 电力电子装置进行调速的。 一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近 年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。 E交通大净 14/7 电力电子与新能源技市研我中
14/7 1.3 电力电子技术的应用 ■电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于 一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信 系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调 等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。 ◆一般工业 ☞工业中大量应用各种交直流电动机，都是用 电力电子装置进行调速的。 ☞一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近 年来也采用了变频装置，以达到节能的目的
1.3电力电子技术的应用 m有些并不特别要求调速的电机为 了避免起动时的电流冲击而采用了 软起动装置,这种软起动装置也是 电力电子装置。 电化学工业大量使用直流电源, 电解铝、电解食盐水等都需要大容 量整流电源。电镀装置也需要整流 电源。 电力电子技术还大量用于冶金工 业中的高频或中频感应加热电源、 图1-4AB变频器 淬火电源及直流电弧炉电源等场合 E交通大净 15/7 电力电子与新能源技市研我中
15/7 1.3 电力电子技术的应用 图1-4 AB变频器 ☞有些并不特别要求调速的电机为 了避免起动时的电流冲击而采用了 软起动装置，这种软起动装置也是 电力电子装置。 ☞电化学工业大量使用直流电源， 电解铝、电解食盐水等都需要大容 量整流电源。电镀装置也需要整流 电源。 ☞电力电子技术还大量用于冶金工 业中的高频或中频感应加热电源、 淬火电源及直流电弧炉电源等场合
1.3电力电子技术的应用 ◆交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的 直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流 斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电 力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆 中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。 电动汽车的电机依靠电力电子装置进行电力变换和驱 动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高 级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器 驱动并控制。 飞机、船舶和电梯都离不开电力电子技术 E交通大净 16/7 电力电子与新能源技市研我中
16/7 1.3 电力电子技术的应用 ◆交通运输 ☞电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的 直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流 斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电 力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆 中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。 ☞电动汽车的电机依靠电力电子装置进行电力变换和驱 动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高 级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器 驱动并控制。 ☞飞机、船舶和电梯都离不开电力电子技术