电力电子基础范文10篇

大容量电力电子技术作为一种新型的电力技术，不但在电力行业中得到了应用，还在其他领域得到了应用，方便了人们的生活，使各大行业的发展速度越来越快，因此为更好的应用大容量电力电子技术，各教育领域都将电力电子技术纳入到教学体系中，其中不乏有高中教育领域，主要体现在物理学科教学中，故作为高中生的我们，要加强对大容量电力电子技术的了解，并不断提高自己的大容量电力电子技术应用能力。所以下文先简单概述了大容量电力电子技术，然后详细分析了大容量电力电子技术的应用措施，希望能够对需要的人提供一定参考价值。

1大容量电力电子技术

大容量电力电子技术实质上是指用大功率半导体材料，将电能转换为其他能源的一种技术，此外还可以实现电能在不同用电环节的传输，极大程度上提高了电力行业生产能力，使各大电力领域都得到了发展。大容量电力电子技术最早出现在上世纪60年代，出现于美国，在上世纪60年代，很多人都认为大容量电力电子技术是由电子技术、电力技术及电能控制技术融合而成，这三个技术分别是在电子学、电力学和控制学理论的基础上研发而来，所以大容量电力电子技术原理具有很强的综合性，其涉及到领域非常广，主要包括电力学领域、电力学领域和控制学领域等，这决定大容量电力电子技术应用可以实现多种能源的利用，也可以实现不同能源之间的相互转换，最终实现多功能使用，方便人们的生活，如利用该技术可以将太阳能转换成热能、将电能转换成光能等，发展至今在功能已经得到了完善和创新，实现了低耗能应用和环保性应用[1]。大容量电力电子技术应用于电力生产具有以下几点优势：第一，能够提高电能的使用效率，使电能使用处于最佳的状态，同时还能够提高电能使用合理性，以最大限度的降低能源消耗，从而达到节能降耗的问题。第二，能够推动电力行业及相关产业发展，大容量电力电子技术的应用能够最大限度的提高电力行业的生产力，从而提高我国社会生产力，促进社会发展，同时还能够带动相关产业进步，如电子设备制造业、电力控制中心等产业。第三，能够有效提高电力电子技术智能化程度，因为大容量电力电子技术研发和应用中不仅使用到了传统的电力电子技术，为方便管理和提高应用效率，还使用到了各种信息技术及网络技术，使大容量电力电子技术应用过程中更加方便和高效，甚至实现了智能化和自动化操作。此外，为响应生态化和绿色化社会发展新趋势，大容量电力电子技术研发时尽可能使用了能源消耗少的电力电子技术及能源转换技术等，对于技术应用所使用的原材料也尽可能选用生态环保的材料，以降低能源消耗的同时，提高了电力电子技术的智能化和生态化[2]。

2电力系统中大容量电力电子技术应用分析

2.1大容量电力电子技术在电力系统节能中的应用大容量电力电子技术属于物理学中电子学方面的知识内容，所以作为高中生的我们在了解和掌握大容量电力电子技术应用时应注意以下几点：第一，根据物理老师所讲解的电子学知识，尤其是电压、电流和电阻方面的原理性知识，然后在此基础上找出大容量电力电子技术应用原理及相关公式，如电力系统运行中所产生的电压一般都很高，不能直接传输到其他用电系统中，需要根据相关公式来计算出可传输电压，以保证电能传输安全的同时，降低电力系统能源消耗，所使用的相关公式有：电流I=电压U/电阻R，电压越高电力系统所损耗的电能越大，故要尽可能将高电压转换为低电压，以节省电能。第二，应用过程中还要注意对功率的控制，尽可能降低无功率的浪费，因为电力系统运行中，会使用到大量的电能源，并且这些电能源在系统运行时会发生变化，如果不加以控制则会导致大量无用功率产生，浪费大量的电能源。因此，在电力系统中应用大容量电力电子技术时，要加强对变负荷电动机运转速度的控制，通过对其运转速度的调整来控制电能源使用，从而降低无用功率的产生，最终达到电力系统节能的目的[3]。2.2大容量电力电子技术在发电环节中的应用第一，应用于发电环节电场中，在电力生产电场中的应用主要是通过降低配送所产生的电能消耗，来降低发电环节的电能消耗，从儿提高电能生产效率；第二，电力的生产中会产生损耗，且相对于发电量，其损耗的电能不在少数，且在高低压转换的过程当中也会消耗一部分电能，所以为满足电力生产节能要求，将大容量电力电子技术应用到高低压转换过程中，主要应用形式是通过风机和水泵变频机来达到降低损耗电能的目的，最终提高转换效率[4]。

3结语

摘要：电力电子技术在绿色电源技术上起着很重要的作用，现如今它已经发展为电气工程学科中一个特别关键的分支。近几年，电力电子技术发展势头不容小觑。文中描述了电力电子的定义和应用，分析了电力电子技术产业现状与电力电子器件在我国的发展，对电力电子的发展提出了相关的建议。

关键词：电力电子技术；电源技术；电力电子产业

电力电子技术，就是运用电力半导体器件以及电子技术对电气设备的电功率进行控制的一种技术。它把电力半导体器件、电子技术、自动控制技术与电力变换技术等多种技术相结合，是一门交叉学科。经过几代人孜孜不倦的努力，我国的电力电子产业发展的比较快速。自从第一个可控硅的出现，电力电子器件及其应用技术的发展已经持续了将近50年。电力电子器件的发展历经了不控器件和半控器件，电流、电压全控器件和功率集成电路等几个时期，器件的体积在不断地减小，而且，功率损耗较大的开关时间也大大降低，工作频率大幅度的增加，而且在电力电子技术上的新突破变为实际应用的时间也缩短。它涉足领域广泛，在电力、机械、通讯、交通等领域发挥着重要作用，是如今高新技术不可或缺的一部分。

1电力电子器件的发展

由于电力电子器件不断发展，电力电子技术也取得了较大进步。电力电子技术的发展可分为以下几个阶段，第一阶段为1950～1960年，在这一阶段，半导体器件中重要的技术得到了完善；第二个阶段从1970到1980年底，关键的电力电子器件包括场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、可关断晶闸管的发展，使功率变换的要求得以实现；第三个阶段是从1990年始一直到现在，电力电子技术已经基本成熟，电压全控型的电力电子器件与智能型集成功率模块技术实现了飞跃式的发展。到目前为止，电力电子器件的水平基本上稳定在109～1010W／Hz的水平。为了超越器件的极限，可以向两个方向发展：一是更换更新的器件构造，二是应用宽能带间隙的半导体器件，如SiC器件和GaN器件。

2对电力电子产业现状的分析

培养具有创新能力的应用型人才是地方本科院校的一项重要使命，[1，2]也是我国中长期教育改革和发展规划纲要提出的一项重要内容。课程教学是大学人才培养的主要形式，为了实现培养具有创新能力的应用型人才目标，课程教学中的实践教学起着至关重要的作用，直接影响培养具有创新能力的应用型人才的质量。“电力电子技术”课程是电气工程及其自动化专业的一门非常重要的专业基础课，从电力电子技术的应用角度考虑，“电力电子技术”也是一门重要的专业课，在应用型人才培养的课程体系中处于重要的地位。尤其在21世纪，电力电子技术飞速发展，新技术、新器件层出不穷，且电力电子技术的应用日益广泛，社会迫切需要大量具有创新能力和实践能力的应用型电力电子技术人才，随之反映出来的就是原有的“电力电子技术”课程实践教学内容已经不适应新时期培养应用型人才的需要，不利于培养面向21世纪的具有创新能力的电气工程及其自动化专业应用型人才。因此，开展“电力电子技术”课程实践教学体系的研究和实践对于提高“电力电子技术”课程的教学质量、培养符合社会需求的电气工程及其自动化专业应用型人才具有重要的理论和现实意义。[3-5]

一、“电力电子技术”课程实践教学体系

从培养具有创新能力的应用型人才目标出发，根据“电力电子技术”课程的特点，建立起如图1所示的“电力电子技术”课程实践教学体系。实践教学体系以培养学生的创新能力和实践能力为核心，涵盖课程实验、课程设计、学生科研、教师科研四个方面。在培养体系中，课程实验是基础阶段，课程设计是提高阶段，学生科研和教师科研是升华阶段。下面对体系的四个组成部分予以分别介绍。

1“.电力电子技术”课程实验

课程实验是整个体系的基础阶段，是培养学生创新能力和实践能力的最起码的条件。课程实验包括验证性实验、设计性实验和研究性实验，主要是锻炼学生应用所学的电力电子理论知识验证电力电子主电路、触发电路与控制电路的工作原理、综合应用电力电子技术设计、电力电子电路等方面的能力，使学生具备初步的电力电子技术实验能力。为了更好地锻炼学生的创新能力和实践能力，我们采取的措施一是在实验项目中增加设计性实验项目的比例，使其达到50%，二是大胆尝试研究性实验教学方法。研究性实验教学根据“电力电子技术”课程教学大纲要求，根据课程实验课时要求，让学生完成规定的研究性实验项目。研究性实验项目跟一般的验证性实验项目相比有着本质的区别，着重锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，达到培养学生创新能力和实践能力的目的。研究性实验项目可以单独完成，也可以和其他学生组成小组共同完成。完成后必须撰写实验研究报告并答辩。

2“.电力电子技术”课程设计

一、教学内容的优化

现代电力电子技术正朝着轻量化、小型化及智能化的方向发展。目前在电力电子技术的应用中，基本以全控型器件MOSFET、IGBT为核心构成各种变流电路，而半控型器件——晶体管组成的应用电路逐步减少。以电力电子技术为核心而设计制造的电力电子装置（如变频器、电力有源滤波器、静止无功补偿装置、新能源发电逆变器、开关电源、和UPS不间断电源等在工业生产的不同领域得到广泛应用）使电力电子技术的应用范围得到很大的延伸。软开关技术在变流电路中已成为电力电子器件降低开关损耗和开关噪声的主要技术，PWM控制技术在变频调速技术中已成为核心控制手段。电力电子技术的这些发展和应用客观上需要对教学内容进行整合和优化。作为一门实用性很强的课程，在“电力电子技术”课程的教学中既要注重理论推导又要加强实际应用。针对卓越工程师培养要求，按照以电力电子器件为基础，以变流技术为核心，以工程应用为目标的原则，对教学内容进行模块化设计，即将课程划分为电力电子器件、AC／DC、DC／DC、DC／AC、AC／AC和电力电子技术的应用等6个模块，并根据工业生产的发展对相应模块的教学内容和课时做出适度调整。如图1所示，其中电力电子技术应用模块为4种变流电路在工业生产中的常见应用。在各教学模块中，教学内容应该和新技术、实际应用无缝对接。电力电子器件模块应使学生掌握各种电力电子器件的特性和正确的使用方法，教学的核心内容是各器件的开关特性；全控型器件因其开关时间短、通态电压低、开关损耗小、高频性能好、驱动简单、成本低廉等优点在中小功率交流调速、逆变及斩波等方面取代着晶闸管的地位，故教学中应增加全控型器件学习的课时。压缩晶闸管整流电路、直流-直流变流电路、交流-交流变流电路和逆变电路有关的教学课时，除典型电路及实际应用较多的电路精讲外，其余作为学生自主学习内容。如AC／DC模块以工程应用较多的单相全控桥和三相全控桥及双反星形大功率整流电路为重点，其余内容可安排学生课后自主学习；增加全控型器件为核心的逆变电路的课时；加大PWM控制技术的教学，它是现代变频调速技术的核心，特别是交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势；增加电力电子技术应用的课时，尤其要增加电源技术的教学。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、变频交流电源，特别是开关电源和UPS电源在现代生活中得到广泛应用，通过这种优化使“电力电子技术”教学内容更加丰富。在教学实施过程中应注重资源转化，将技术发展动态和科学研究成果介绍给学生，加大课程内容信息量。学生学习的内容不能局限于掌握基本定义和原理，而应面向工程实际问题，注重教学内容的推陈出新。

二、教学模式的多样化

“电力电子技术”课程教学内容的最大特点是结构图、波形图多，因此“电力电子技术”课程多采用板书+多媒体教学手段。对于卓越工程师培养还应以教学效果为目标，以工程实践为主线，进行教学模式的改革。基于“电力电子技术”课程的特点采用以下几种教学模式：课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式；推进科研成果场景化课堂教学模式；探索式学习模式。下面对几种教学模式进行详细描述。

1.课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式

我校“电力电子技术”课程已建成网络课程，和课堂教学相辅相成。在课堂教学的基础上利用网络平台可以使教学资源更加丰富，图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体组织起来使学生通过全方位的感官接受信息。教学内容不再是从易到难从前到后的线形模式，而是以超链接的方式呈现信息，学生可以根据自身的知识掌握程度、知识背景、知识结构等自由选择学习内容，从而获得最佳学习方式。课程具有开放性和交互性，交互既可是同步的也可是异步的，可以克服时间、地域等差异达到资源共享。网络教学的优势就在于能够实现教学时间和地点随意性，同时又能够保证师生交互的高效性、开放性以及大量教学资源的共享性。[5]网络课程不是简单呈现“电力电子技术”教学内容，而是为学生提供丰富学习资料，也是学生和老师之间学习和交流的平台和媒介，是课堂教学的有益补充。

一、电力电子技术的发展及应用

电力电子技术是以电力为对象的电子技术，它将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能的变换和控制，构成了一门完整的学科，该学科被国际电工委员会命名为电力电子学（PowerElectronics）或称为电力电子技术。它是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术三个部分，它的研究任务是电力电子器件的应用、电力电子电路的电能变换原理、控制技术以及电力电子装置的开发与应用。

1.电力电子器件的发展

电力电子技术的发展取决于电力电子器件的研制与应用。电力电子器件是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的动力，电力电子技术的每一次飞跃都是以新器件的出现为契机的。1947年，美国的贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命。以此为基础，美国在1956年研制出了最先用于电力领域的半导体器件——硅整流二极管（SemiconductorRectifier，SR），又称为电力二极管（PowerDiodes，PD）。20世纪80年代中后期，为了进一步减少低压高频开关电源中电力半导体器件的管压降和损耗，同步整流管也应运而生。1957年，美国通用电气公司（GE）发明了普通反向阻断型可控硅整流管（SilliconControlledRectifier，SCR），以后称为晶闸管（Thyristor）。它标志着电力电子技术的诞生。经过工艺完善和应用开发，到了20世纪70年代，晶闸管已形成从低压小电流到高压大电流的系列产品。以晶闸管为主要器件的电力电子技术很快在电化学工业、铁道电气机车、钢铁工业（感应加热）、电力工业（直流输电、无功补偿）中获得了广泛的应用。由晶闸管及其派生器件构成的各种电力电子系统在工业应用中主要解决了传统的电能变换装置中所存在的能耗大和装置笨重的问题，因而大大地提高了电能的利用率，同时也使工业噪声得到了一定程度的控制。电力半导体器件经过了五十多年的发展，器件制造水平不断提高，已经历了以硅整流管（SR）、晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、巨型晶体管（GTR）、功率MOSFET、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表的分立器件时期，现在已发展到由驱动电路、控制电路、传感电路、保护电路、逻辑电路等集成在一起的高度智能化的PIC和IPM时期。电力半导体器件实现了器件与电路的集成，强电与弱电、功率流与信息流的集成，成为机和电之间的智能化接口，它是机电一体化的基础单元。按照其控制特性来说，电力半导体器件可分为以硅整流管（SR）为代表的不可控器件，以晶闸管（SCR）为代表的只能通过门极电流控制其开通而不能控制其关断的半控型器件和以可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表的既能控制其开通又能控制其关断的全控型器件三大类。在器件的控制模式上，电力半导体器件已经从电流型控制模式发展到电压型控制模式，这不仅大大降低了门极的控制功率，而且大大提高了器件导通与关断的转换速度，从而使器件的工作频率由工频→中频→高频不断提高。在电力电子技术走向智能化、高频化、大功率化、模块化、绿色化的进程中，作为其基础的新型电力半导体器件不断涌现，为电力电子技术的发展作出新的贡献。电力电子器件已经与计算机控制技术相结合，在各行各业发挥了重要作用，给电力电子技术注入了强大的生命力。

2.电力电子技术应用领域

电力电子学与装置的市场需求与日俱增，其主要应用领域包括以下几个方面。

一、积极探索逆向思维教学法及工学结合的教学模式的研究

《电力电子技术》是机电类专业的专业基础课。课程涉及到大量的电路分析，是一门与实践联系比较紧密的课程。逆向思维教学法是从果导因的逆向分析法。在逆向思维教学的基础上，为加强学生实际能力的培养，探索工学结合的教学模式，课程组结合课程教学特点，创建了“理论——实践——工程设计”一体化的教学模式。我们将教学过程分解为三个互相联系的模块，整个过程将理论教学、实训与实践、工程设计三大部分进行了一体化的组织设计，各个模块的有机衔接，教学组织过程依次展开。同时，根据教学内容，选择了灵活的教学方法，如现场教学、案例教学、项目驱动、真题实做等，构成一个学校——企业——社会贯通的现代教学链，加强了学生实际动手能力和创新能力的培养。从真正意义上实现了理论与实践互交互融和开放性教学，体现了工学结合特色。

二、加强课程建设，精心、合理选择教学内容

1.了解相关课程之间的分工。知识是相互联系、相互渗透的。在开课前，熟悉本课程与相关学科的联系，了解先修课“电路”和“电子技术基础”两门课程的教学情况和后续课“变频调速技术”的安排，处理好他们之间的关系，保持整个专业课程体系前后衔接，避免内容的重复和疏漏。例如“自关断器件”一章节，电子技术基础中已讲过小功率晶体管、场效应管的结构、原理、特性及应用。在本门课程中，对功率晶体管、功率场效应管应重点讲述其与小功率管的不同之处。对于晶闸管直流电动系统部分，重点应在整流、有源逆变两种状态下，电流连续、断续时的电动机特性，而直流可逆调速系统的内容则需放到后续课程“变频调速技术”中。

2.以器件、电路、应用为主线，加强基础知识的学习。以开关方式工作的电力半导体器件是现代电力电子技术的基础核心。电力电子器件的基础之一是能以小信号输入控制很大的输出，这就使电力电子设备成为强弱电之间的接口的基础。讲解器件原理及特性，目的是为了应用器件组成电路，故应掌握器件外部特性、极限参数和使用注意事项。三方面的内容应以电路为主，学习各类电力半导体器件所构造各种功率变换电路时，学生应掌握功率变换主电路的构成、工作原理和工作波形，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的元件参数计算和选择。

3.介绍学科前沿发展的动向，反映本学科和相邻学科的新成果、新进展。无电网污染、无电磁干扰、节能省电等绿色指标是全球范围内的热门话题。由于很多电力电子装置结构相当复杂，为简化设计而出现的集功率开关、变换控制电路、传感控制电路为一体的智能功率集成模块受到欢迎，厚膜集成模块、积木式的功能模块，灵活机动既能单独使用，也能相互组合成较大的系统，成为电力电子技术的发展方向。教学内容应主动吸收最新信息，同时引导学生了解电力电子技术的发展动态，扩大知识面，这可通过指导学生阅读与电力电子技术有关的学术期刊，登陆相关的专业网站，使学生了解自己目前所学知识在本领域所处的位置，从而站在较高的起点上，去适应学科未来发展的需要。

电力电子技术是一门工程性较强且随着电力电子器件发展而不断更新的一门学科，电力电子技术在发展中不断涌现出许多新技术、新观点，其内容越来越丰富。而我国电力电子技术教材更新慢，教学内容滞后。配套的课程教学过程中仍以晶闸管和传统开关电路为主，在介绍电力电子变流电路时，一般以电路工作原理及波形分析法为基础，结合适当的分析计算阐述各类电路相关特性，实践内容也多为验证性的机械重复操作，授课老师教学难度大、学生吸收效果差的状况。另电力电子技术的课堂教学仍停留在PPT等多媒体演示层面的应用，以信息的展示与传递为主，培养学生实践创新能力等方面的改善并不显著。如何在有限的学时内，更好地完成教学任务，同时也将新技术融入到课堂，成为电力电子技术课程教师普遍面对的一个问题。在互联网技术成功用于高等教育以及开放教育理念得到社会认可，全球高等教育的观念、技术、体制等随着MOOC教学的应用，发生了重大变革。在这种形势下，借助互联网技术的基于MOOC的教学模式，在电力电子技术教学过程中，可根据电力电子技术发展中的新技术，对授课内容进行更新和调整，构建课程的多方位教学。反映本学科和相邻学科的新成果、新进展。

1电力电子技术课程的MOOC平台功能

基于MOOC的电力电子技术教学模式的基础是MOOC平台。该平台的功能及资源呈现简捷易用且多元化。学生可利用该平台实现学习的持续性。创建的MOOC平台基本功能应包括：学生学习注册模块(该模块是基于数据库创建的)、基于MOOC的电力电子技术的内容、(主要包括是电力电子技术的课件、讲义和授课视频为主并以碎片化后嵌入允许多次答题的测试题，允许选择播放速度、字幕等，还辅以小测试、论坛、模拟实验等。)记录学生学习情况(该记录可作为数据查询，回看该生掌握较薄弱的知识点。也可作为评价该生学习情况的数据基础)、提供在线学习讨论功能、教师可根据学生学习过程中学习情况记录问题从而优化教学设计、完善资源制作等基本模块。此平台兼容浏览器、手机、平板电脑等访问终端。基于MOOC的电力电子技术平台如图1所示。图1基于MOOC的电力电子技术平台MOOC平台通过授课课件、授课讲义、授课视频、模拟实验、项目驱动、作业库和试题库来实现教学资源的共享，教师与学生可实现跨时空、远程交流及学习。基于MOOC的电力电子技术课程的平台以学生自主学习为中心，促进学生自主进行对电力电子技术课程更深及更广的学习。通过平台的各项功能支持、提供一切学习支持与服务(学、教、管等)工具。

2基于MOOC的电力电子技术教学内容

基于MOOC平台的教学内容根据电力电子技术学科自身的特点及学生对该课程认知、学习的规律，围绕电力电子技术核心概念及教学内容和MOOC平台的资源间关系碎片化，可有机组织教学内容及资源设置。教学内容充分围绕知识点展开，构建多线程学习模式。教学内容不受课时限制教师可及时更新教学内容，进行知识整合。MOOC平台支撑下的电力电子技术教学内容更综合、更与工程实际接近。电力电子技术的教学内容除了基础知识点外，还可根据教学阶段选择新技术、新工艺的工程性较强的教学内容实时调整。实现电力电子技术的知识体系及专业信息及行业与专业最新动态等相结合，注重结合工程实际，反映科研成果。电力电子技术课程的教学可在项目驱动项，将教学与行业发展、最新技术及实际应用等多方面内容结合起来。学生不仅对学习内容有更加直观的认识，而且还能理论实际应用紧密结合。

3基于MOOC的电力电子技术教学方法

近年来，随着社会经济高速发展，电力电子技术的应用也越来越广泛。高职院校作为电力电子技术人才培养基地，为社会经济发展提供高水平、高能力的电力专业人才资源是其重要职责。然而，由于电力电子技术内容涉及面广、实践性强，且教材改革相对滞后、课程内容缺乏深度等多方面原因，电力电子教学效果不甚理想，严重制约学生工程实践能力的培养和提升。

王兆安和刘进军主编，机械工业出版社2009年出版的《电力电子技术》，着眼于电气工程及其自动化专业、自动化专业教学实际，对上一版内容进行适当调整，提升该书在本科电力电子教学实践中的实用性、适用性。相较于上一版和同类书籍，该书亮点颇多：

其一，结构分明，层次井然。该书共10章，第1章绪论简述电力电子技术的概念、发展史、应用以及本书的内容和使用说明；第2章主要介绍不可控器件、半控型器件、典型全控器件和其他新型电力电子器件等；第3章至第6章详细阐述电路问题，包括整流电路、逆流电路、直流-直流变流电路、交流-交流变流电路等不同的电路模式；第7章与第8章分别讲述PWM控制技术的基本原理、控制方法、跟踪控制技术和软开关的基本概念、电路分类、技术研究新进展；第9章从电力电子器件的驱动、保护、串联和并联使用方面讨论电力电子器件应用的共性问题；第10章则重点论述电力电子技术在不同电力系统中的应用。各个章节联系紧密，且难度层层递进，符合读者阅读学习基本规律和习惯；主次分明，详略得当，便于读者掌握该书核心内容。

其二，内容丰富实用。以往电力电子课程教学质量提升成效不佳的主要原因是教学内容偏离实际，忽视了电力电子教学知识的实用性、可操作性以及学生实际的学习需求。电力电子技术本身是一门应用性极强的课程，需要学生具备一定电力电子技术相关基础理论的同时，更重要的是具备一定操作、实践能力。随着社会经济科技不断发展，电力电子技术新的元器件不断出现，元件集成规模不断扩大且功能更加全面，电子产品内部的集成元件也随之增多，电路也更为复杂。因而从客观上来说，电力电子技术教学内容需要保持与时俱进，才能确保高校人才培养的有效性和科学性，更好地满足人才市场需求。《电力电子技术》在第4版的基础上对原有内容进行适当调整和补充，涉及电力电子基本概述、发展史、整流电路、逆变电路、PWM控制技术、软开关技术等多层次内容，为培养学生过硬实践能力和创新能力提供坚实理论基础。同时，为提升读者对该书电力电子理论的理解和运用，编者还深度探讨了电力电子器件应用的共性问题、电力电子技术的应用等实践性较强的问题，并在每章节后都有习题和思考题，以及单独的教学实验板块，例如三相桥式全控整流电路的性能研究、直流斩波电路的性能研究、单相交一直一交变频电路的性能研究等，强化学生对电力电子技术理论知识与具体应用场景的联系性，从而提升学生对电力电子技术理论知识应用实践的意识和创新创造意识。

其三，理论阐述通俗易懂，图文并茂。兴趣是学习的老师，要想提升学生对电力电子技术这门课程的学习主动性和积极性，提升教学内容的趣味性和可读性十分重要。电力电子技术相关基础定理、元器件工作原理、电路工作原理及其性能等内容是学生学习该课程的基础知识，但是仅凭文字描述，学生很难理解透彻并掌握，因而需要借助图片和图示进行理解、记忆、强化。编者摒弃以往电力电子书籍满篇专业术语的枯燥编撰方式，转而采用通俗易懂的语言阐述电力电子技术相关理论，并配以恰当的图片和实验图书解析，帮助读者进一步掌握该书要旨。鉴于《电力电子技术》对电力电子教学的深刻解读，教学者可从以下几个方面开展电力电子教学方法创新：首先，课程理论与实践相结合，激发学生兴趣。教授电子技术时，教师可将其课程内容与工程实践相结合，同时学习专业基础理论与实践知识；也可通过具体实物和电子设备给学生演示电子技术相关的操作，激发学生对电子产品工作原理的求知欲，培养学生学习兴趣。

其次，利用现代化、多媒体教学设备，调动学生兴趣。运用多媒体技术，可将复杂、枯燥又抽象的知识转为简单、具体、形象的内容，有助于加强学生对知识的理解，营造趣味横生的课堂氛围，充分调动学生学习积极性。最后，加强应用实践教学培训，提高学生兴趣。对于高职院校学生理论知识接受力较差，但实践操作兴趣较浓的特点，可采取先实践后理论的方法，让学生自己研究电子元件，从中发现问题并寻找答案，进而提高学生探索学习积极性，加深对元件的理解和认识。如书中元件、电路等章节的内容，教师都可尝试用以上方法进行教学，努力提升教学质量。

1电力电子集成的层次与形式

1.1单片集成

单片集成是指在一片硅片内,使用统一的加工技能将所有需要集成的元器件进行集成。现今制造类工艺、隔离及散热技术的不成熟、不完善,致使单片集成技术一般只适用于集成一些较小功率的电力电子电路。当然不可否认的是,电力电子集成技术的发展在今后极有可能以单片集成为主。

1.2混合集成

混合集成的方法能够有效帮助解决电路之间由于工艺差异所造成的高电压隔离问题,混合集成的集成程度偏高。但是混合集成也存在着部分难度偏高的技术性弊端、问题,如分布参数、传热等,且成本无法降到最低。因此,与单片集成不同的是,混合集成一般应用于中等功率的电力电子电路,未来可能会向大功率电路方面发展。混合集成作为当前电力电子集成技术的重要方式,其现实意义偏强。

1.3系统集成

现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

当前,电力电子作为节能、节才、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。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。

1.电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。