現代電力電子技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇現代電力電子技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：淺談 現代 電力電子技術

中圖分類號：TM1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0229-01

現如今的高新技術有很多都是和電網的相位、電壓、電流和頻率等基本參數的轉換與控制相關。現代電力電子技術能實現對這些參數的高效處理與精確控翻，對大功率的電能頻率的變換能夠得到很好的實現，這樣可以支持多項高新技術的發展。

1 現代電力電子技術的內涵

現如今電力電子技術主要是處理的對象時功率，主要是來實現高效率和高品質的用電。電力電子技術主要通過電力半導體器件和自動控制技術、計算機和電磁技術的三者綜合運用來實現獲取、傳輸、變換和利用。在各種高質量、高效和高可靠性的電源中能夠起到非常重要的作用，可以讓當代的電力電子技術得到很充分的運用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半導體復合器件主要具有高頻、高壓和大電流等的特點。這類的特點也意味著傳統的電力電子技術不能夠適應現如今的社會發展，電力電子技術已經進入了一個全新的高速發展的時代。具有功能驅動、節能明顯和先進等特點的IGBT，MOSFET等新型電力電子器件，所以可以在新型家電、感應加熱、通信、計算機電源和電動交通工具等領域中有很好的發展前景。

2 現代電力電子技術的歷史沿革

電子技術和微電子技術在80年代以來在各自的發展滯后得到了有效的結合，也就產生了全新概念的全控型的高頻化電力電子集成器件。可關斷晶體管（GTO）電力晶體管（GTR）以及此類晶體管的模塊也得到了實用化。從此滯后，各種高頻化和全控化的新型器件也相繼出現，例如（功率MOSFET）絕緣門板晶體管（IGT或IGBT）、靜電感應晶體管（SIT）、靜電感應晶閘管（srrH）、MOS晶闡管（MCT），MOS晶體管（MGT）。這也意味著一個具有高頻化和全控型的全新電力電子器件時代的誕生，傳統的電力電子技術即將被淘汰。代電力電子技術大跨步進入高速發展的新時代。新一代電力電子器件的特點主要有多功能化、高頻化、全控化和集成化。新型多功能的器件的出現促進了控制系統和變流電路的技術不斷發展和成熟。現如今電力電子技術主要是由各種PWM電路、高頻斬波電路和脈寬調制雙零諧振電路組成。因此從今天的時代進入變頻器，極大地豐富了電力電子技術的功能，不斷開拓新的應用領域的時代的傳統不斷變化的需求的電力電子技術。

3 現代電力電子技術的發展

電力電子技術的發展自從20世紀90年代以來主要具有兩個方面的特點：電子技術與微電子技術的不斷完善結合和現有的各類新型電力電子技術器件參數的不斷完善和提高。電力電子器件的發展特點使其迅速的想著大容量化和智能化的方向不斷的發展，也預示著一個電力電子技術來到全新的時代。電力電子技術是多技術和多學科的相互滲透和創新結合的技術，在工業領域中對具有很強的滲透性。80年代后期，主要是以各種PWM電路和全控型新器件的現代化電力電子技術為代表。在此時代主要是家用電器等、交流電氣牽引以及交流調速系統等領域運用的比較頻繁。這個時代的發展預示著電力電子技術進入了新的發展階段。在這個時代的電子電力系統當中，大型機組工作狀態的改變和運轉變流裝置起著非常重要的作用。現代主要是給與直流輸電以及系統運行的成熟控制和測試等安全保護提供一些技術手段。超導磁浮鐵道系統主要有機車牽引、輕軌車以及地鐵在電力電子技術應用領域已經非常普及。日本在火車在高速運行時有PWM逆變交流牽引系統取代原來的直流系統的技術是世界第一。先進的國家都非常的關注超導磁浮鐵道系統的研究，其能夠讓火車高達500公里每小時。這樣能夠解除交通壓力和提高運輸能力，對國民經濟的發展有著非常重要的作用。現如今的電力電子技術是傳統產業和信息產業的主要是被控強電、弱電和接口橋梁。此技術的發展能夠提高生產效率、降低消耗和節能。

4 結語

電力電子技術能能夠讓國家的基礎產業得到非常快速的發展，其與國家發展的方針和政策的配合下能夠在21世紀顯得尤為重要。因此，電力技術成為了21世紀可持續發展不可或缺的組成部分，成為高科技產業鏈的關鍵所在，能夠推動我國的工業技術創新。

參考文獻

[1]劉莉宏.現代電力電子技術的發展及其應用[期刊論文]《北京工業職業技術學院學報》，2006年3期.

[2]趙玉冰.淺談現代電力電子技術的應用和發展[期刊論文]《科技咨詢導報》，2007年3期.

篇2

現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

1、整流器時代

大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

2、逆變器時代

七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

3、變頻器時代

進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

二、電力電子技術的應用

1、一般工業

工業中大量應用各種交直流電動機。直流電動機有良好的調速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來，由于電力電子變頻技術的迅速發展，使得交流電機的調速性能可與直流電機相媲美，交流調速技術大量應用并占據主導地位。大至數千kW的各種軋鋼機，小到幾百W的數控機床的伺服電機，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調速技術。一些對調速性能要求不高的大型鼓風機等近年來也采用了變頻裝置，以達到節能的目的。還有些不調速的電機為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置，這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

2、交通運輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統，而近年來交流變頻調速已成為主流。3、電力系統

電力電子技術在電力系統中有著非常廣泛的應用。據估計，發達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統在通向現代化的進程中，電力電子技術是關鍵技術之一。可以毫不夸張地說，如果離開電力電子技術，電力系統的現代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發展起來的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實現的。無功補償和諧波抑制對電力系統有重要的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無功補償裝置。近年來出現的靜止無功發生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優越的無功功率和諧波補償的性能。在配電網系統，電力電子裝置還可用于防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等，以進行電能質量控制，改善供電質量。

在變電所中，給操作系統提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現在已改為采用全控型器件的高頻開關電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內部的電源現在也都采用高頻開關電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩壓電源供電，由于高頻開關電源體積小、重量輕、效率高，現在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術離不開電力電子技術。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源，通常被稱為“節能燈”，它正在逐步取代傳統的白熾燈和日光燈。變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子。電視機、音響設備、家用計算機等電子設備的電源部分也都需要電力電子技術。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。電力電子技術廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他

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關鍵詞：電子；技術；應用；發展

中圖分類號：F062.9 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Modern Power Electronics Technology Application and Prospects Analysis

Liu Jianjun

(Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)

Abstract:Modern power electronics technology is a high-tech knowledge-based knowledge-intensive technology,power electronics and microelectronics technology with technology has become mainstream.Therefore,its production and life will be like as microelectronics technology plays a transformative role.It will revolutionize the power supply and power system changes.

Keywords:Electronic;Technology;Applications;Development

一、現代電力電子技術

將實現高品質與高效率用電作為目標的現代電力電子技術，采用電力半導體器件、電磁技術、計算機（微處理技術）、綜合自動控制技術等進行功率處理，達成電能的傳輸、獲取、變化與利用。采用電力電子半導體器件、電磁技術、計算機（微處理技術）、綜合自動控制技術等多學科交叉技術的現代電源技術，是現代電力電子技術的具體應用，在保證高可靠性、高效、高質量的電源的供應中發揮著關鍵作用。以功率IGBT與MOSFET為代表的、集大電流、高壓與高頻于一體的功率報道提復合器件，將傳統的電力電子技術引入了現代電力電子技術時代中。因為MOSFET、IGBT等新型的電力電子器件具有顯著的節能和功能驅動作用，具有先進的性能，所以新型的電力電子器件在綠色電源、電動交通工具、新型家電、感應加熱、變頻調速以及通信與計算機電源等領域均有著廣泛的應用前景。

二、現代電力電子技術的應用

（一）高頻開關整流器。具有效率高、重量輕、體積小等特點的高頻開關整流器從各種儀器儀表、計算機、電視機等小功率的應用上推廣到電力工程直流電源系統、通信基礎電源、CT機、X光機和照明等特種電源領域。高頻開關電源又可以稱之為開關型整流器，其通過IGBT或MOSFET的高頻工作，一般將開關頻率控制子50~200KHZ的范圍之內，進而實現小型化和高效率等目標。目前，高頻開關整流器的功率容量一直都在增加，單模塊容量從幾十瓦、上百瓦快速提升到15KW。德國BENNING公司出產的Tebechop15000系列的整流模塊的質量只有39KG，然而容量卻已經到達了15KW（48V/225A）。TYCO公司出產的GALAXY系列的整流模塊的質量只有30KG，容量卻達到了12KV（48V/200A）。

（二）直流-直流（DC/DC）變換器。直流-直流變換器能夠將固定的直流電壓轉換成可變的直流電壓，廣泛地應用與電動車、無軌電車、地鐵列車的無級變速與控制領域，能夠實現具有快速響應、加速平穩等性能的控制，并同時達到節約電能的目的。用直流斬波器取代變阻器能夠節約20%~30%的電能。直流斬波器不但可以進行調壓，還能夠顯著地消除電網側諧波電流噪聲。在通信電源領域的二次電源直流-直流模塊已經商品化，采用高頻PWM技術等模塊具有5~20W/in3的功率密度，500KHZ左右的開關頻率。

（三）不間斷電源（UPS）。不間斷電源普遍采用了功率IGBT、MOSFET等電力電子器件和脈寬調制技術，能夠有效地降低電源的噪聲，顯著地提高可靠性與效率。DSP技術和微處理技術的實現了遠程診斷、遠程維護以及不間斷電源的智能化管理。近年來，不間斷電源的最大容量已經高達800KVA，而且能夠利用多機并聯的方式，獲得超大容量的不間斷電源系統。

（四）大功率開關型高壓直流電源。大功率開關型高壓直流電源的電流能夠達到0.5A以上，電壓能夠達到50KV~159KV，電流能夠達到100KV。大功率開關型高壓直流電源在醫用CT機、醫用X光機、水質改良和靜電除塵等大型設備上有著廣泛的應用。國內研制了靜電除塵高壓直流電源，將市電轉化成直流，將直流電壓逆變成高頻電壓，通過高頻變壓器進行升壓，接著整流成直流高壓。通常，在電阻負載的情況下，輸出直流電流可達15mA，直流電壓能夠達到55KV，工作頻率是25.6KHZ。

（五）高壓直流輸電系統。適合于大容量輸電、遠距離輸電、跨海輸電、大區交流電網互聯的直流輸電方式是除了交流輸電方式外的另一種有效的輸電方式。直流輸電需要安裝換流橋閥和換交流變壓器等主要的換流設備，需要在受電端和送電端建設換流站，以解決交流電和直流電之間的轉換問題。在送電端換流站安裝使用電力電子裝置將交流電轉換為直流電，使用直流輸電線路將直流電輸送到受電端換流站。安裝使用電力電子裝置在受電端換流站將直流電逆變為交流電。

（六）電力有源濾波器。電力有源濾波器能夠對幅值與頻率變化的諧波進行補償的電力電子裝置，其基本原理為在補償對象中進行諧波電流檢測，再由補償裝置產生一個和諧波電流極性相反、電流大小相等的補償電流，使電網電流只含有基波分量。電力有源濾波器在補償時不受電網阻抗的干擾，已經左鍵在國內推廣使用。

（七）靜止無功功率補償裝置（SVC）。目前，國內最有效的無功補償裝置是靜止無功補償裝置。靜止無功補償裝置一般使用晶閘管控制電抗器加固定電容器的方式，能夠進行補償裝置無功功率的連續調節。目前，靜止無功補償裝置主要運用與軋機、電弧爐等設備的無功補償當中，容量能夠到達±50VA，能夠直接用于10KV、35KV等級的電壓母線。

三、現代電力電子技術的發展

近年來，電力電子技術的發展具有以下特點：不斷地提高原有的各種類型的電力電子器件的額定參數；電力電子技術進一步結合用用微電子技術，電力電子器件不斷地朝著智能化、大容量的方向迅速發展，電力電子技術從全控型器件、半控型器件時代邁入了智能型器件時代。與多種學科相互滲透的電力電子技術創新不斷滲透到多種相關的工業領域。電力電子技術和國家基礎產業的關系也越來越密切，電力電子技術的發展和創新是可持續發展的重要環節。加強現代電力電子技術的不斷創新和應用力度，是推動我國工業領域技術創新，形成高科技產業鏈的必由之路。

參考文獻：

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關鍵詞：電力電子；技術；應用

隨著經濟技術水平的不斷提高，電能的應用已經普及到社會生產和生活的方方面面，現代電力電子技術無論對傳統工業的改造還是對高新技術產業的發展都有著至關重要的作用，它涉及的應用領域包括國民經濟的各個工業部門，將成為21世紀的重要關鍵技術之一。

一、電力電子技術的應用

1、電氣節能的應用

節能是當前社會發展的必然趨勢。電氣節能主要包括變頻調速、電能質量控制、有源濾波等，當前階段，在電氣節能的應用中又以變頻調速為主要研究內容。電機變頻調速節能是當前工業節能發展的一個主要途徑，在未來的發展時期，三大發展因素將會進一步促進電機變頻調速行業的快速發展：一是變頻器產品日趨成熟，應用范圍越來越廣，技術越來越新，企業投資產品的成本將會越來越低；二是電機變頻調速節能的效果非常明顯，具有廣泛的社會效益，這樣能夠更好的調動企業生產的積極性；三是國家對重點耗能企業也會采取一系列措施，發展電氣節能能夠有效的降低企業能源消耗，減少資源浪費，為社會創造財富。

2、新能源發電的應用

當前，社會發展的速度越來越快，人們消耗的資源也越來越多，全球范圍內的石油儲量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統能源逐步減少的同時，生態平衡也受到嚴重的破壞，環境污染日益嚴重。因此，新能源在未來的一段時期有很大的發展前景。現在通過新能源發電的方法越來越多，比如通過地面太陽能發電、風電等，其中太陽能光伏發電在上海世博會上被充分利用，這對于新能源的開發有很好的借鑒意義。上海世博會的太陽能發電項目不僅是我國當前規模最大、采用技術最多的項目，同時也是世博會歷史上新能源發電技術的最大規模應用，可以說，新能源的世界已經離我們越來越近。新能源發電中的電力電子技術應用特點主要有：新能源在供給過程中能源供給隨機性較大，比如風能、太陽能等都會隨著天氣的變化而變化，并對電網發電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。

3、電力牽引的應用

電力牽引是利用電能為動力的軌道運輸牽引動力形式。它是以電力系統或發電廠為電源，通過牽引變電所使電力系統受電，經過降壓、變頻成交流電源，由接觸網向電力機車、動車組供電。比如電力機車或動車的牽引電動機將電能充分轉換為機械能，驅動鐵路列車運行，這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足，主要表現在增加了供電系統裝置，使其一次性投資比其他牽引動力形式要高些，同時，電力機車在運行時，會產生高次諧波和負序電流，諧波的存在和高壓接觸網及其回流網的不對稱，對沿線不平行接近的電信線路將產生干擾電壓，對電力系統的安全、經濟運行有一定的影響，對通信質量和人身安全也存在一定的影響。因此，需要采取有效措施進行防護和限制，要在以后的發展過程中不斷改進技術，通過新技術來改進電力牽引的缺點，使其達到合理，為社會發展貢獻力量。

4、智能電網的應用

智能電網，就是將電網進行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網絡的基礎之上的，在運行的過程中，通過先進的傳感和測量技術、控制技術以及先進的決策管理體系的應用，實現電網的可靠運輸、實現經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。從更高的層次來講，當前社會發展的電網變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來的發展過程中有很好的發展前景。智能電網的核心就是智能電表。通過借助智能電表，電力事業機構能夠知道用戶在任意時間所使用的電能，便于他們根據用戶的個性化需求提供針對性的服務，不斷的滿足社會的需求。

5、在工業中廣泛應用

工業中大量應用各種交直流電動機。直流電動機有良好的凋速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來，由于電力電子變頻技術的迅速發展。使得交流電機的調速性能可與直流電機相媲美，交流調速技術大量應用并占據主導地位。大至數千Kw的各種軋鋼機，小到幾百W的數控機床的伺服電機，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調速技術。一些對調速性能要求不高的大型鼓風機等近年來也采用了變頻裝置，以達到節能的目的。還有些不調速的電機為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置，這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

6、在交通運輸中的應用

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅動并擰制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統，而近年來交流變頻調速已成為主流。

7、計算機高效率綠色電源

高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會，同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代，計算機全面采用了開關電源，率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進入了電子、電器設備領域。隨著計算機技術的發展，人們提出綠色電腦和綠色電源的概念。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源，根據美國環境保護署 “能源之星”計劃規定，桌上型個人電腦或相關的設備，在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦，就符合綠色電腦的要求，提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言，電源自身要消耗50瓦的能源。

二、電力電子技術發展趨勢及應用前景

電力電子技術已進入高頻化、標準模塊化、集成化和智能時代。理論和實驗證明電氣產品的體積與質量反比于供電頻率的平方根，頻率提高對其設備的制造省材，運行節能和系統性能改善意義十分深遠。電力電子器件高頻化是其創新的主導方向，硬件結構的標準模塊是器件發展的必然趨勢。目前先進模塊已和包括開關元件和與其反向并聯的續流二極管及驅動保護電路多個單元且均以器件標準化和產品系列化，其一致性與可靠性達到極高水平。現代電力電子技術是開關電源技術發展的基礎。電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發展，新技術的出現又會使許多應用產品更新換代，還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數字化、綠色化等的實現，將標志著這些技術的成熟，實現高效率用電和高品質用電相結合。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨。

結語

電力電子技術隨著新元器件的研發及現代計算機、控制技術的迅速發展而應用領域更加廣泛，應用性能更加完善可靠，并引起了電力系統的重大變革，新的大功率電力電子器件的研發和應用將成為21世紀電力研究的前沿，必將為人類社會的發展與進步作出更大的貢獻。■

參考文獻

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【關鍵詞】 電力電子 可控整流 變頻裝置 柔流輸電 有源電力濾波器

電力電子技術是職業教育中電氣類專業的一門重要課程，研究采用電力電子器件實現對電能的控制和變換的科學，是介于電氣工程三大主要領域――電力、電子和控制之間的交叉學科，在電力、工業、交通、航空航天等領域具有廣泛的應用。電力電子技術的應用已經深入到工業生產和社會生活的各個方面，成為傳統產業和高新技術領域不可缺少的關鍵技術，可以有效地節約能源。

1、一般工業

工業中大量應用各種交直流電動機。直流電動機有良好的調速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來，由于電力電子變頻技術的迅速發展，使得交流電機的調速性能可與直流電機相媲美，交流調速技術大量應用并占據主導地位。大至數千kW的各種軋鋼機，小到幾百W的數控機床的伺服電機，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調速技術。一些對調速性能要求不高的大型鼓風機等近年來也采用了變頻裝置，以達到節能的目的。還有些不調速的電機為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置，這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

2、交通運輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統，而近年來交流變頻調速已成為主流。

3、電力系統

電力電子技術在電力系統中有著非常廣泛的應用。據估計，發達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統在通向現代化的進程中，電力電子技術是關鍵技術之一。可以毫不夸張地說，如果離開電力電子技術，電力系統的現代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發展起來的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實現的。無功補償和諧波抑制對電力系統有重要的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無功補償裝置。近年來出現的靜止無功發生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優越的無功功率和諧波補償的性能。在配電網系統，電力電子裝置還可用于防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等，以進行電能質量控制，改善供電質量。 在變電所中，給操作系統提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現在已改為采用全控型器件的高頻開關電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內部的電源現在也都采用高頻開關電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩壓電源供電，由于高頻開關電源體積小、重量輕、效率高，現在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術離不開電力電子技術。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源，通常被稱為"節能燈"，它正在逐步取代傳統的白熾燈和日光燈。變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子。電視機、音響設備、家用計算機等電子設備的電源部分也都需要電力電子技術。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。電力電子技術廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他