电力电子技术介绍

一.定义
电力电子技术( Power Electronics Technology )是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能，以适应千变万化的用电装置的不同需要。电力电子技术是20世纪后新兴的边缘学科。
二.物质基础
电力电子技术很快发展的物质基础是电力电子器件的发展，从1947年第一只晶体管诞生起，半导体器件及相应的变流装置在世界范围很快发展起来，从而产生了半导体固态电子学。到了1956年，在晶体管的基础上又制成了晶闸管（SCR），这是一种半导体半控型（仅控制导通）的电力电子开关，从此开始了电力电子技术的新时代。半导体固态电子学此后就向两个反向发展，一支是以晶体管集成电路为核心，形成对信息处理的微电子技术，其特点是集成度不断提高，集成规模越来越大，器件功能更为完善，目前以计算机为代表的微电子技术已遍及各种技术领域。另一支以晶闸管为核心，形成对电能进行变换与控制的电力电子技术，其特点是晶闸管的派生器件越来越多，已形成一个SCR家族，其功率越来越大，性能逐步完善，器件的电压、电流、di/dt、du/dt等额定参数都有很大的提高。
到70年代后期，在SCR基础上研制成功的可关断晶闸管（GTO）以及在晶体管基础上研制成功的电力晶体管（GTR）及模块相继实用化，在中、大容量的变流装置中，传统的晶体管逐渐被这些全控型电力电子器件所取代。进入80年代后，随着计算机为核心的微电子技术与电力电子技术的高电压、大电流技术的发展与结合，在电力电子技术领域里，一方面诞生了多种具有自关断功能的器件，形成了一个新型的全控型电力电子器件家族，其特点是由前述电流型控制转为电压型（场控型）控制，并使器件的工作频率大大提高；另一方面又涌现了一批多功能的控制模块。
三.发展趋势
从20世纪90年代起向下一世纪迈进的年代里，电力电子技术发展的特点是：一方面是原有各新型电力电子器件额定参数的不断提高；另一方面是电力电子技术与微电子技术的进一步结合，使电力电子器件朝着大容量、智能化方向迅速发展，预示着电力电子技术由半控型、全控型器件进入了一个全新的智能型时代。
四.边缘学科
电力电子技术是电力、电子控制三大电气工程技术之间的边缘学科.随着科学技术的发展，电力电子技术又与现代控制理论、材料科学、计算机科学及增大控制学科等许多领域密切相关
五.应用领域
电力电子技术的应用领域主要有下列各方面：电化学、电镀、电加工、直流传动、直流电力牵引、交流传动、交流电力牵引、电机励磁、电磁合闸、充电、中频感应加热、高频静电除尘、直流高压输电、无功功率补偿以及深入千家万户的各种家用电器。
六.组成部分
电力电子技术包括电力电子元器件(Element)、电力电子变流技术(Power Conversion)以及控制技术(Control)等三大部分。元器件是电力电子技术得以发展的物质基础，变流技术或称变流电路，是电力电子技术的主体，控制部分是实现变流功能的弱电控制手段。

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