什么是电力电子?电力电子的概念、框图和应用-电子教练ob欧宝体育注册

欧宝体育在线入口当前位置利用电子电力装置在适当的控制下将一种形式的电力转换为另一种形式的电力的研究被称为电力电子．基本上，在电力电子中，固态电子被用来执行电力的控制和转换的动作。

电力电子是电气电子工程的一个重要分支。

下图提供了一个关于电力电子系统运行的概念: 电力转换表示

电力电子的概念

电气工程的分支又细分为三类，即:

我们知道电子产品一般都是绕着旋转的半导体器件及电路因此，各种技术的出现使电子学成为工程学的一个重要分支。

现在，回到动力领域，动力与各种形式的电力的产生、传输、分配和利用有关，包括静态和旋转机械。而控制则处理系统的响应特性，包括对连续或采样数据的反馈机制。

因此，作为一个整体，电力电子学被认为是关于利用电子技术来控制和转换电力的领域。为了实现这一点，这种系统的设计是通过使用小信号电气控制电路和功率半导体器件来保持源和负载之间的相互作用。

众所周知，电力电子是一个庞大而复杂的学科，随着技术的发展，各种发明的成本效益不断提高。它的操作相当可靠，正在工业、商业、住宅、军事和航空航天等各个领域扩展。

电力电子学已成为电力工程的一个重要领域，它与半导体物理学、电路理论、模拟和数字电子学等其他学科有着密切的关系。除此之外，还有模拟和数字控制系统、电机和动力系统、电磁铁和电机等。电力电子学与其他学科的关系

随着半导体物理学、电子器件和电路以及控制理论等各种技术进步的出现，电力电子在各个领域的应用都有了显著的升级。

我们已经讨论过，电力电子主要处理大量电力的转换和控制。这意味着转换器和控制器是它的两个主要组成部分。我们知道，电力电子的基本操作是通过提供足够的电压和电流来处理和控制电能，使其适合于各种用户应用。电力的处理或转换是通过电力电子转换器来实现的电源转换器或开关转换器．

下图是电力电子系统的框图: 电力电子系统框图

从上图可以清楚地看到，我们在这里有一个电力电子转换器和控制器以及一些接口单元。功率转换器利用功率半导体器件将一种形式的电力转换成另一种形式的电力。而功率控制器则负责产生与电路中开关设备的打开或关闭相关的控制信号。系统的完整运行将提供所需的特定频率的信号，如上面给出的方框图所示。

在这里，你必须注意到控制器作为系统的反馈，控制控制器的操作依赖于来自负载的反馈信号。

在电力电子系统中，可以有一个交流或直流电源．直流电源可以是直流发电机、电池等，而交流电源可以是交流发电机或感应发电机。通过使用控制器，受控功率的信号通过转换器从源到达负载端。

变频器根据负载提供交流或直流电力，电压和频率可变。这里我们已经说过，输出的电能依赖于负载，这背后的原因是当负载直流电机然后转换器提供可调直流电压输出。但是假设我们有一个三相感应电动机在负载时，转换器的输出将是可调交流电压。

此外，测量负载的参数如电压、电流等作为控制器的输入信号。这些被称为反馈信号或控制器输入信号．除反馈信号外，控制器还提供参考输入信号。控制器产生的控制信号是反馈信号与参考输入信号比较的结果，被视为系统的心脏。这个控制信号调节电源转换器的开关装置的开和关。

这样，通过适当的控制，在负载时就能达到预期的输出。

下图显示了功率控制电路中功率半导体器件的分类:

其优点如下:

缺点如下:

电力电子技术在工业自动化、能源生产和转换、环境污染控制等各个技术领域都有广泛的应用。它的主要用途如下:

你必须在这里注意到，电力电子技术在使用方面的一个关键的出现在于它能够节省电器的电力。我们知道，当今世界正朝着为人类在家务劳动和工业需要方面的利益而消耗能源的方向发展。一般来说，大部分能源是通过燃烧化石燃料获得的，这导致了全球变暖。因此，电力电子在电气设备中的使用有助于减少电力消耗，从而提高效率。

这里需要指出的是，据估计，使用电力电子产品可减少约15%的耗电量。