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[Fundamental of Power Electronics]-序言-引言-1.2 电力电子技术的几个应用

时间:2020-04-17 10:43:55      阅读:65      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1.2 电力电子技术的几个应用

高效开关变换器面临的功率范围从 (1)小于1瓦(电池供电的便携式设备内的DC-DC转换器)到(2)计算机及办公设备中的几十,几百,数千瓦到(3)变速电机驱动器中上千瓦及兆瓦以及(4)通过传输线接入交流电源的数千兆瓦的整流器和逆变器中。本节对几种变换器应用系统进行了介绍。

个人计算机的电源系统如图1.14所示。锂电池为系统供电,数DC-DC变换器将电池电压转换为负载所需的电压。降压转换器产生微处理器所需的低压直流电。升压转换器将电池电压增加到磁盘驱动器所需的电压水平。逆变器产生高压高频交流电,以驱动点亮显示屏的灯。带有变压器隔离的充电器将交流线路电压转换为直流电,从而为电池充电。变换器的开关频率通常在几百千赫兹附近。这导致无源器件的尺寸和重量的显着减小。使用电源管理来控制睡眠模式,在该模式下可以减少功耗并延长电池寿命。在分布式电源系统中,中压系统一般出现在计算机底板上。每个印刷电路板都包含高密度DC-DC变换器,这些变换器产生本地需要的可控低压。电力电子设备的商业应用包括用于计算机,办公室和实验室设备的离线电源系统,不间断的交流电源以及用于气体放电照明的电子镇流器。

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Fig 1.14 A computer power supply system

图1.15展示了一个航天器动力系统。太阳能电池板产生主电源总线电压\(V_{bus}\),DC-DC变换器将\(V_{bus}\)变换为为航天器有效载荷所需的稳压电压。电池充电/放电控制器将主电源总线与电池连接;这些控制器可能还包含dc-dc转换器。电力电子设备在航空航天中的应用包括飞机,航天器和其他航空航天器的电力系统。

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Fig 1.15 A spacecraft power system

图1.16说明了电动汽车的供电和驱动系统。电池由一个变换器充电,该变换器从单相或三相交流线路吸收高功率因数正弦电流。电池为变速交流电动机供电,以驱动车辆行驶。交流电动机的速度通过电压频率的变化来控制。逆变器产生可变频率和可变幅度的三相交流输出电压,以控制交流电动机和车辆的速度。DC-DC变换器将电池电压降低至系统电子设备所需的较低直流电压水平。电动机驱动器的应用包括工业过程的速度控制,例如压缩机,风扇和泵的控制。电动汽车,地铁和机车等运输应用;和运动控制应用在计算机外围设备和工业机器人等领域。

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Fig 1.16 A variable-speed ac motor drive system

电力电子还可以在其他不同行业中得到应用,包括直流电源,电信行业的不间断电源和电池充电器;用于风力和光伏发电等可再生能源发电应用的逆变器系统;和电力系统应用,包括高压直流传输和静态VAR(无功伏安)补偿器。

[Fundamental of Power Electronics]-序言-引言-1.2 电力电子技术的几个应用

原文:https://www.cnblogs.com/swear/p/12718134.html

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