張晶 何杉 同力

【摘 ?要】電力電子技術(shù)是我們維持我們生活的一項重要技術(shù)，在我國科技以及經(jīng)濟水平不斷提升的同時，也為電力電子提供了良好的生存空間，在電力電子技術(shù)作用下，大大方便了人們的生活，在現(xiàn)代化發(fā)展過程中，已經(jīng)逐漸應用到人們生活的各個方面，改變了人們固有的生活觀念，加快了國家現(xiàn)代化發(fā)展，本文將圍繞電力電子技術(shù)的概念、發(fā)展以及應用這三方面展開。

【關(guān)鍵詞】新時期;電力電子技術(shù);發(fā)展;應用

電力電子技術(shù)從涵蓋眾多內(nèi)容，并且隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展下，使得技術(shù)結(jié)構(gòu)以及功能有了極大的提升，電力電子技術(shù)是一個概稱，其中包含著眾多現(xiàn)代技術(shù)，在經(jīng)濟快速發(fā)展下，已經(jīng)逐漸融入到人們生活的各個層面，提升人們生活質(zhì)量，以下介紹電力電子技術(shù)的概念、發(fā)展以及應用。

一、現(xiàn)代電力電子技術(shù)概述

電磁學是電力技術(shù)以及電子技術(shù)的核心，電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電能的控制以及轉(zhuǎn)換，這門技術(shù)主要技術(shù)起到轉(zhuǎn)化或是控制電能的作用，在電子學科中電子技術(shù)理論知識并不強，但是卻在發(fā)展過程中滲透了很多技術(shù)。

電力技術(shù)涵蓋的方面眾多，發(fā)電、配電、輸電等都有涉及，依靠電磁原理能夠更好的提升電能轉(zhuǎn)換、控制的效果。電子技術(shù)應用的主要方面在發(fā)電機、電力線路等方面，選取這些研究對象是保證電子技術(shù)能夠快速發(fā)展的主要原因，電子電路以及現(xiàn)代系統(tǒng)中都有電力技術(shù)的影子。

二、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展

在電力電子技術(shù)領(lǐng)域主要涵蓋兩個分支，器件制造技術(shù)以及電流技術(shù)。器件制造技術(shù)會隨著現(xiàn)階段電力資源與人們生活之間的聯(lián)系不斷不斷發(fā)展，對我國社會經(jīng)濟、文化、科技的發(fā)展都有非常大的促進作用。

首先，在現(xiàn)代科技快速發(fā)展過程中，硅晶閘管出現(xiàn)是在上世紀70年代左右出現(xiàn)，這個閘管的出現(xiàn)一直被大眾認為是電子電力技術(shù)出現(xiàn)的起點。閘管已經(jīng)出現(xiàn)就引起具備的特性引起了廣泛的關(guān)注，在之后的一段時間中出現(xiàn)了非常多的晶體管，如電力場效應晶閘管等與傳統(tǒng)的半空型晶閘管相比，這且晶體管充分實現(xiàn)了操作方面以及使用性能的加強，大大優(yōu)化了內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)，具備實用性強的特點，同時開關(guān)操作速度也得到了很大提升，在開關(guān)頻率方面也有較高的實用性。

其次，在硅晶閘管得到了較大的發(fā)展，應用之后，為了能夠進一步的提升其工作效果，所以必須要針對硅晶閘管存在的不足之處提出改進方案，在這之后的二十年間，工作人員一直沒有放棄這方面的工作，所以使得半控型器件有了較大的發(fā)展，在工作人員的努力下，終于研究出了全控型器件，這樣就在很大程度上解決了傳統(tǒng)期間存在的問題，與傳統(tǒng)晶體管相比，這種器件的優(yōu)勢非常明顯，能夠有效的提升器件的操作性能，可以自由的控制開關(guān)，這樣無疑增強了器件的實用性能，使用全控型器件能夠解決半控型器件不能在高頻電路中運行的弊端，這樣無疑提升了工作效率。

再次，設(shè)備在高壓環(huán)境中存在電阻過大的問題，這樣將會直接影響到電能轉(zhuǎn)換的效果，為了解決這個問題，在上世界八十年代初期，美國的就已經(jīng)緊鑼密鼓的提出要提升電力電子器件不能在高壓環(huán)境下電阻過大的問題，這個問題也因為IGBT的出現(xiàn)得到了有效的解決，這種開關(guān)具有能夠在高壓環(huán)境中導通電阻小的優(yōu)勢而受到了市場的歡迎，其還具備開關(guān)速度快的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)開關(guān)相比具有非常強悍的性能，IGBT可以認為是完美的統(tǒng)一了傳統(tǒng)晶體管優(yōu)勢的一個發(fā)明，具有非常大的市場優(yōu)勢，在保證設(shè)備空間緊湊的基礎(chǔ)上并沒有以犧牲性能作為代價，在應用方面具有經(jīng)濟、便捷的特征，所以受到了大眾的喜愛。

最后，隨著IGBT的出現(xiàn)，為很多電子廠商優(yōu)化晶體管提供了研究方向，所以在其后的一段時間中，一直有人通過材料，研究兩種或是多種晶體管的研究工作，并且在這段時間中還衍生出非常多的性能優(yōu)于初代IGBT的產(chǎn)品，在現(xiàn)代技術(shù)的支撐下，晶體管性能在不斷優(yōu)化。電子廠商一直試圖通過現(xiàn)代科技進一步對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，同時還思考使用新材料，提升器件的性能，在硅材條件不斷完善的同時，器件的性能卻已經(jīng)到達頂峰，很難再有突破性的發(fā)展?；谶@個情況，所以大眾將研究目標放在半導體材料研究上，隨著我國科技以及經(jīng)濟水平的提高也涉足半導體電力電子器件性能研究工作方面，并且現(xiàn)如今已經(jīng)有了取得非常喜人的成績。

三、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應用

（一）節(jié)能

在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)能源危機以及環(huán)境污染等問題，所以我國開始實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在此戰(zhàn)略提出之后，電力電子技術(shù)也在向這方面發(fā)展，在新能源領(lǐng)域中有不錯的表現(xiàn)，在調(diào)查過程中，美國以及歐盟一些國家現(xiàn)階段使用的可再生能源，已經(jīng)嚴重的超出了傳統(tǒng)能源的數(shù)量，起到了非常突出的節(jié)能效果。但是我國在可再生能源方面發(fā)展相對滯后，但是在提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之后，我國就已經(jīng)加重了這方面的資金投入，大力發(fā)展可再生能源，并對電力電子技術(shù)在能源方面的應用加大了研究的力度，在這種情況下，我國能源結(jié)構(gòu)得到了極大的優(yōu)化，與過去相比有了較大程度的進步，電子電子技術(shù)在節(jié)能方面有不錯的表現(xiàn)。，可再生能源已經(jīng)成為了現(xiàn)代電力領(lǐng)域發(fā)展的一個重要方向，如何合理的利用電力電子技術(shù)實現(xiàn)，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是電力工作人員應該在未來重點思考的工作。

（二）工業(yè)

在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)各方面使用交直流電動機技術(shù)，同時依靠電力電子設(shè)備，優(yōu)化我國電力電子技術(shù)。在相關(guān)技術(shù)帶動下，為交流電機調(diào)速工作提供了重要的支撐，在切實優(yōu)化技術(shù)的同時，我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也提出了重要的保障。目前，大型生產(chǎn)在加工過程中，比如扎鋼筋或是數(shù)控機床等都采用了現(xiàn)代電電子設(shè)備，并且在其作用下能夠使得調(diào)速性能，還能保證工作效果不受影響，將節(jié)能技術(shù)引用到工業(yè)設(shè)備中，我國工廠眾多，大多工廠引用的設(shè)備都是直流電源，使用電力電子優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，在大型設(shè)備中加入變頻裝置，這種變化不僅在大設(shè)備中，隨著技術(shù)的完善，現(xiàn)在很多小型設(shè)備中也開始引入變頻裝置。與之相關(guān)的操作還有很多，我國技術(shù)人員應該根據(jù)社會發(fā)展，加大電力電子技術(shù)的研究力度，從而使其能夠使設(shè)備能夠更加穩(wěn)定的運行，從而提升我國工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)水平，這對我家發(fā)展有著非常大的推動作用。

（三）交通

電力電子在我國交通發(fā)展中也有較大的作用，比如我國的磁懸浮列車以及電氣化鐵道這幾方面都有較不錯的發(fā)展。電氣機車要想可以穩(wěn)定的運行，使用整流裝置是非常便捷以及可行的方案，通過整流裝置能夠提升電氣化鐵道運行的穩(wěn)定性以及安全性。而牽引電機則是電力電子裝備中最為關(guān)鍵的元件，在這基礎(chǔ)上讓磁懸浮列車平穩(wěn)、安全的運行，電力電子裝置也是交通運輸工具非常重要的組成部分，為了能夠進一步的提升我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)工作人員應該做好電力電子技術(shù)在交通運輸方面的研究，提升我國交通運輸水平。

結(jié)語

從以上敘述中可以發(fā)現(xiàn)在社會經(jīng)濟以及科技發(fā)展的同時，電力電子技術(shù)需要加大發(fā)展力度，這樣才能滿足人們?nèi)粘Ｐ枨蟆ｋ娏﹄娮蛹夹g(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，在節(jié)能、工業(yè)以及交通等行業(yè)都有體現(xiàn)。

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（作者單位：西安電力電子技術(shù)研究所）