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电力电子是一个跨学科领域,整合了电气、电子和控制工程学的原则,以调查电力转换、控制和管理,电力电子学的主要目标是设计高效、紧凑和经济的技术,在不同形式之间改造和管理电力能源。 鉴于可再生能源、电动车辆和智能电网技术的加速扩张,这个领域的重要性急剧上升。 Definition 电源电子处理使用基于半导体开关的电转换器转换和控制电力的问题。 电源转换器有四大类: DC/DC转换器- 直线调控和转换直升机 AC/DC转换器- 调整电压和电流,将空调转换为DC的校正器 DC/AC转换器- 产生可控大小和频率的空调反转器 AC/AC转换器- AC频率、阶段、规模和功率转换器,有的有,有的没有中继的DC链接 每个转换器由基本电子部件组成,包括阻力器、电容器和感应器,以及二极管、胸腔和晶体管等半导体装置。 电动电子系统的基本部件是电动电子系统的基本部件,使电路能处理和调节高功率电流。例如,单干线二极管具有令人印象深刻的能力,能够将9千伏以上的电压隔开到广泛的温度范围。 另一方面,光纤能承受甚至更高的电压,超过10千伏,同时能够进行高达5千伏的电流。 电动晶管虽然在电压处理方面不那么强大,但仍能达到6千伏和0.6千安的水平。 电极是电子电路中用于控制电流流动的电子部件,它们由硅或等半导体材料组成。二极具有特殊属性,允许它们向一个方向(从阳极到阴极)进行电流,同时将电流堵在相反的方向上,这被称为二极极的“恢复”行为,它使二极管可用于各种应用,例如将电流转换成DC动力的校正电路、电压调节、信号调制以及防止逆流流动的保护。二极管具有关键特性,例如低前方电流下降、快速转换速度和高逆向分解电压,这使它们适合各种电源电子应用。电极的前向偏偏偏偏行为几乎是线性的,导致电流下降,与人类的抗力和电流成正比。这种直线性使得在操作期间能有效转换,电流损失最小。 Diodes还展示了最短的反向恢复时间,使其能够从前向迅速过渡到逆偏向偏向偏移,使其高频应用。 以下是一些常见的二极管类型: Zener 二极线:这些二极管设计在逆向分解区域运行,其终端有稳定而具体的电压,通常用于电压调节电路和超压保护应用。 沙特基二极极:与标准硅二极管相比,这些二极管的前方电压下降率较低,因此适合低功率和高效能很重要的应用,如开关-模式电源和高频电路。 硅控制透化器(SCR):这些是四层半导体装置,作为受控整变器,当门信号触发时,允许流向一个方向。它们通常用于高功率应用,例如发动机控制和空调电源管制。 用于高电压和高电流开关应用 高电压和高电流开关 DIAC(交替当前电流代码):这是一种双向二极管,用于在电动电子器中触发AC电路中的胸腔或三角形。它具有负阻力特性,通常用于dimmer电路、电动速度控制和AC电压调节器等应用,以精确控制电量水平。 GTO(开关开关):一种用于电动电子设备,可被负门信号关闭,对电动驱动器和电转换器等应用应用中的权力进行精确控制。 三合三合三:三合一是一种双向胸腔,能够控制当前双向流动。它配备了三个终端:主终端 1 (MT1)、主终端 2 (MT2)和大门。它们被广泛用于电动电子设备,用于控制电动电动电动电动,例如电动电路和电动速度控制。 通常被形容为α的胸腔施压器的射线角度是用于胸腔施压器的瞬时电压与其开始施压点之间的角,用来控制胸腔施压器何时开启并开始在AC电压控制应用程序中进行电流。通过调整射击角度,可以控制向负载输送的平均电力,从而精确控制输出电压或电流。 Transistors 以下是一些常见的晶体管类型: BJT,或双极交汇晶体管通用电子组件,作为放大器或开关,有3个终端——收集器、基地和发射装置,通过少数载体注射和晶体管操作操作,BJT具有多种功能,在放大器、数字逻辑电路、电压调节器和发动机控制方面都有应用,有NPN和PNP类型,是现代电子产品的组成部分。 外地影响晶体管(FET)一种半导体装置,有三个终端——排水、排放源和大门——通过对大门施压调节排水和排放源之间的当前流动,最常见的FET类型是MOSFET(Metal-Oxide-Semitractor Feel-Effective Tristor),它有一个金属门,用隔热氧化物层隔开半导体;FET,特别是MOSFET,以高输入阻力、低输出阻力和快速切换速度的压电控制装置闻名,在数字电路、放大器和动力电子应用中广泛使用。 缩略IGBT 商法研究所t 有三个终端:集电器、发射器和门。 IGBT 商法研究所作为电压控制开关运作,类似于MOSFET,但具有高电流载荷能力和BJT低电压投落。 高压和当前评级。 低状态电压下降。 与MOSFETs相比,中速转换速度。 IGBT 商法研究所广泛用于汽车驱动器、电力供应和可再生能源系统等高功率应用。 电动电子系统的重要组成部分还包括电动电动电动器、电导器和过滤器;电动电动器用于能源储存和电压稳定;电动电动器作为磁能储存和高频噪音过滤器;变压器促进空调电路电路的电压水平调整,要么加速,要么逐步降低;过滤器用来消除电路的不良噪音和声波。 电动电子装置具有独特的特点,适合具体应用,包括电压和当前评级、切换速度、断电和热性能,电动电子工程师必须为特定应用认真选择适当的电动电子装置,以确保最佳性能和效率。 电源转换 电源转换能力将电力从一种形式转换为另一种形式是电力电子的关键应用。 整变是电力转换的一个主要组成部分,它将空调转换为DC。 风力发电 机动控制系统 照明系统 此外,电子电力在计算机、移动设备和家用电器等各种电子消费品的运作中发挥着关键作用,它们负责调控电压和现有电量,确保这些装置安全有效地运转。 Comparison of Power ELectronics with Traditional Electronics 电子电能因其管理高电压的能力而与传统电子设备不同,传统电子设备集中处理和管制低电量信号和小电流,而电子电能则围绕着电力从一种形式转换为另一种形式。 这种转换是通过使用电动晶体管、二极管和动脉管等电子部件来实现的。 电力电子产品和传统电子产品之间的显著区别在于其控制电力流通的方法,传统电子产品通常使用连续信号,而电力电子产品则使用脉冲宽调制或调制频率调制等技术来控制电路流的电量,从而能够提高电力转换的效率和加强对输出力管制的控制。 Conclusion 电力电子在可再生能源、电动车辆、航空航天和工业自动化等各个领域越来越重要,在高效电力转换和监管方面发挥着关键作用,从而形成更加可靠和高效的系统,随着电力电子继续发展,其重要性预计将在包括运输、能源、电信和消费电子在内的各行业中扩大,通过促成高效和可靠的电力转换和控制,电力电子正在推动不同领域的创新和进步,催化技术进步。 |