电力电子(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的,它是由电子学、电力学和控制理论三个学科交叉而形成的。电力电子利用半导体电子器件实现电能变换,有时也称为功率电子技术,目前在社会生产与生活中有着广泛的应用。例如,将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与信息电子技术不同,电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。《电力电子》是电气工程专业必修的学科专业课,是应用于电力领域的电子技术,主要研究如何使用电力电子器件对电能进行变换和控制。本课程主要讲授电力电子的应用,基本功率半导体器件的特性,不同应用场景中的电能转换电路,使学生了解并掌握该领域的基本原理和电路分析方法。
Overview
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Syllabus
- 1. 简介
- 1.1简介
- 1.2电力电子变换器
- 1.3电力电子应用——(一)
- 1.4电力电子应用(二)
- 1.5电力电子应用(三)
- 2. 稳态分析的基本方法
- 2.1介绍
- 2.2稳态分析的基本方法
- 2.3boost变换器案例
- 2.4Cuk变换器案例
- 2.5LC低通滤波器的输出纹波
- 3. 稳态等效电路建模
- 3.1稳态等效电路建模——DC变压器模型
- 3.2稳态等效电路建模——包含电感铜损的直流稳态分析
- 3.3稳态等效电路建模——DC等效电路模型建立
- 3.4稳态等效电路建模——传入端口模型
- 3.5稳态等效电路建模——案例分析:考虑半导体器件导通损耗
- 4. 功率半导体器件
- 4.1 开关的运行象限
- 4.2 功率半导体器件
- 4.3 功率设备的应用
- 5. 断续导通模式
- 5.1 断续模式简介
- 5.2 电压增益分析
- 5.3 Boost变换器案例
- 6. 磁性元件基础与电感模型
- 6.1磁性元件建模——基础电磁理论回顾
- 6.2磁性元件建模——电感模型
- 6.3磁性元件建模——变压器模型
- 6.4磁性元件建模——耦合电感模型
- 7. 拓扑衍生方法
- 7.1功率变换器衍变——反向连接
- 7.2功率变换器衍变——级联连接
- 7.3功率变换器衍变——开关网络旋转
- 7.4功率变换器衍变——差分连接
- 8. 隔离型DC-DC变换器
- 8.1 非隔离型DC-DC变换器
- 8.2 隔离型DC-DC变换器
- 9. 二极管整流器
- 9.1不可控整流电路——单相不可控整流电路
- 9.2不可控整流电路——三相不可控整流电路
- 10. 可控整流器
- 10.1 单相可控整流电路
- 10.2 三相控制整流器
- 11. 谐波分析和功率因数校正
- 11.1 交流电基本概念
- 11.2 受控整流器的谐波
- 11.3 非受控整流器的谐波
- 12. 逆变电路
- 12.1逆变电路-换流方式
- 12.2逆变电路-电压型逆变电路
- 12.3逆变电路-电流型逆变电路
- 12.4逆变电路-多重逆变电路和多电平逆变电路
- 13. PWM逆变器
- 13.1脉宽调制的基本原理
- 13.2脉宽调制的计算与调制
- 13.3特定谐波消除
- 13.4直流电压利用率的提高
- 13.5滞环控制
- 14. AC/AC变换器
- 14.1交流电压控制器
- 14.2其他交流控制器
- 14.3晶闸管换流器
- 14.4矩阵变换器
- 期末考试
Taught by
ShanghaiTech University