《电力电子技术》读书报告_电力电子技术报告

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《电力电子技术》读书报告

通过阅读《电力电子技术》我认识到，电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。而电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。其中电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础，而变流技术则是电力电子技术的核心。

电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。而电力电子技术的不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。

电力电子器件的发展史

1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生奠定了基础。晶闸管自诞生以来，电力电子器件已经走过了五十多年的概念更新、性能换代的发展历程。

第一代电力电子器件

以电力二极管和晶闸管(SCR)为代表的第一代电力电子器件，以其体积小、功耗低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代老式的汞弧整流器，取得了明显的节能效果，并奠定了现代电力电子技术的基础。晶闸管诞生后，其结构的改进和工艺的改革，为新器件的不断出现提供了条件。

第二代电力电子器件

自20世纪70 年代中期起，电力晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、电力场控晶体管(功率MOSFET)、静电感应晶体管(SIT)、MOS 控制晶闸管(MCT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等通断两态双可控器件相继问世，电力电子器件日趋成熟。一般将这类具有自关断能力的器件称为第二代电力电子器件。

第三代电力电子器件世纪90 年代以后，为使电力电子装置的结构紧凑、体积减少，常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。后来，又把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），也就是说，电力电子器件的研究和开发已进入高频化、标准模块化、集成化和智能化时代。

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。

该技术的实际应用作用有很多：

(1)优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。

(2)改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。

(3)电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号、实现无噪音且具有全新的功能和用途。

电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。

电力电子技术的发展是从低频技术处理问题为主的传统电力电子技术向以高频技术处理问题为主的现代电力电子技术方向发展。目前，电力电子技术电力电子技术作为节能、环保、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。

电力电子技术的主要应用方向：

1、变频器是集微电子、电力电子和控制技术于一体，通过将固定频率的交流电源转换成电压可调、频率可调的交流电，实现对交流电机的无级调速。在节约电能，改善生产工艺、提高生产自动化水平等方面，具有突出的作用。

2、电子电源主要包括分为开关电源和不间断供电电源，此外还有许多其他种类，如变频电源、电解电镀电源、焊接电源、感应加热电源、充电电源、霓虹灯和照明电源等。种类繁多，分布广泛。为现代通信、计算、照明等行业提供电力支持。

3、电力系统中的应用包括：

1)发电系统，大型发电机的静止励磁控制装置，水力、风力发电机的变速恒频，发电厂风机、水泵的变频调速，太阳能发电控制系统；2)输电系统，柔性交流输电技术(FACTS)，高压直流输电技术(HVDC)，静止无功补偿器(SVC)；3)配电系统；4)用电系统。

总之，电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。

如今，现代电力电子技术的应用领域已经深入到社会生活生产的各个方面，在全球能源紧张的当下，电力电子技术研究的面临的问题是如何更好的利用电能提高电能的应用效率，这就需要考虑电力变换损耗，电力输送损耗，电力应用损耗以及新能源的应用等各个方面。所以，电力电子器件高压高频化、谐波抑制、电磁兼容、灵活交流输电、软开关技术、变频技术、控制与驱动等方面性技术的改进成为现阶段最大的技术难点和研究热点。

现代电力电子技术将往下面几个方面发展：

1、电力电子器件向高电压、大电流、高速化方向发展、并出现专用的电力半导体器件。

2、不断提高应用可靠性，抑制电应力是关键。由于电应力可以引起很多灾难性后果。因此，分析研究电应力的出现原因，采取各种抑制电应力的措施，也是提高电力电子应用可靠性的关键。

3、全面控制电气参数的变换，向波形重组前进。现在的典型应用有：

a、脉宽调制（PWM），b、交－交矩阵式变频器，c、有源无功功率补偿－谐波滤波装置。

4、现代电力电子技术新应用领域展望：

a、电机系统节能；b、电动车辆及充电站网络；c、中高压直流输配电系统；d、电能储存装置；e、高性能逆变器在太阳能发电技术中的应用；f、未来新型led的照明的供电系统设计。

通过阅读这本书，我对电力电子技术的兴趣愈发浓厚。明白了电力电子技术的基本原理和方法及作用。我将会继续深入了解和学习这项技术。希望自己可以在电子技术方面学到更多更深的知识。