电能变换的基本类型解析

电力电子电路的根本任务是实现电能变换和控制。电能变换的基本形式有4 种：AC/DC 变换、DC/AC 变换、DC/DC 变换、AC/AC 变换，在某些变流装置中，可能同时包含两种以上变换。

（1）AC/DC 变换。将交流电能转换为固定或可调的直流电能的电路即为AC/DC 变换，也叫整流电路。由电力二极管可组成不可控整流电路；用晶闸管或其他全控型器件可组成可控整流电路。以往使用最方便的整流电路为晶闸管相控整流电路，其特点是控制简单、运行可靠、适宜大功率应用。存在的问题有网侧功率因数低、谐波严重。由全控型器件组成的PWM 整流电路因具有高功率因数等优点，近年来得到发展与推广，应用前景十分广阔。

（2）DC/AC 变换。将直流电能转换为频率固定或可调的交流电能的电路，常称为逆变电路。逆变电路不但能使直流变成可调的交流，而且可输出连续可调的工作频率。完成逆变的电力电子装置称为逆变器。将逆变器的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电返送到电网中去，称为有源逆变。它主要用于直流电机的可逆调速、绕线转子异步电动机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。将逆变器的交流侧直接接到负载上，把直流电逆变成某一频率或可调频率的交流电供给负载，则称为无源逆变。主要在感应加热、不间断电源（UPS）等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。

（3）DC/DC 变换。将一种直流电能转换成另一种固定电压或可调电压的直流电的电路即为DC/DC 变换，也称为斩波电路。斩波电路大都采用PWM 控制技术。它广泛应用于计算机电源、各类仪器仪表、直流电机调速及金属焊接等。(www.xing528.com)

（4）AC/AC 变换。将固定大小和频率的交流电能转化为大小和频率可调的交流电能的电路，即为AC/AC 变换或交流变换电路。交流变换电路可分为交流调压电路和变频电路。交流调压电路在维持电能频率不变的情况下改变输出电压幅值。它广泛应用于电炉温度控制、灯光调节、异步电动机的软启动和调速等场合。变频电路是将电网固定大小和频率的交流电变换成不同大小和频率的交流电。其中的交－交变频电路主要用于大功率低速交流电动机调速系统；交－直－交变频电路是由不控整流结合无源逆变构成，主要用于交流电机变频调速等方面。

在实际使用时可将一种或几种功能电路进行组合，上述4 种电路的变换功能统称为变流，因此电力电子技术通常也称为变流技术。也可形象、通俗地讲，变流技术是将电网的交流电，所谓的“粗电”，通过电力电子电路进行处理变换，精练到使电能在稳定、波形、频率、数值、抗干扰性能等方面符合各种用电设备需要的“精电” 过程。据先进国家20世纪90年代的统计资料表明，超过60%以上的电能是经过电力电子技术处理变换后才使用的。