淺談現(xiàn)代電力電子技術(shù)

1、淺談現(xiàn)代電力電子技術(shù)淺談現(xiàn)代電力電子技術(shù)摘要：電力電子及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代還會(huì)開(kāi)拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)前電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ)正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來(lái)電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用實(shí)現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。關(guān)鍵詞：電力電子發(fā)展技術(shù)應(yīng)用1電力電子技術(shù)的發(fā)展近年來(lái)，我國(guó)電力電子器件的

2、發(fā)展十分迅速，已由早期的小功率、半控、低頻器件發(fā)展到現(xiàn)在的超大功率、全控、高頻器件。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電力電子器件仍以晶閘管為主，中低檔的產(chǎn)品業(yè)已成熟，并有相當(dāng)?shù)呐砍隹?。由于電力電子技術(shù)是應(yīng)用電力電子器件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的多種變換和控制，采用這項(xiàng)技術(shù)制造的電力電子裝置實(shí)現(xiàn)了用弱電控制強(qiáng)電的功能，具有節(jié)能、降耗、省材，提高用電質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。因此，電力電子技術(shù)被認(rèn)為是新興產(chǎn)業(yè)和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，也是新一代的高新技術(shù)。同國(guó)外相比，目前我國(guó)電力電子器

3、件的品種和質(zhì)量存在很大的差距，新一代的電力電子器件尚缺少生產(chǎn)能力。為適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，必須加大力度支持新型電力電子器件的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，并盡快推向市場(chǎng)。今后一個(gè)時(shí)期，電力電子行業(yè)技術(shù)工作的重點(diǎn)是，下大力進(jìn)行市場(chǎng)前景看好、能代表當(dāng)今技術(shù)水平的四大類電力電子器件的研究開(kāi)發(fā)，突破關(guān)鍵技術(shù)，加快技術(shù)創(chuàng)新步伐。（1）加速開(kāi)發(fā)高檔大功率晶閘管、快速晶閘管、雙向晶閘管、高頻晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等高新技術(shù)產(chǎn)品。突破高壓器件設(shè)計(jì)、高壓擴(kuò)散技術(shù)、表

4、面造型保護(hù)技術(shù)和全壓接等關(guān)鍵技術(shù)。（2）加速開(kāi)發(fā)IGCT產(chǎn)品。下大力急需解決GCT的設(shè)計(jì)、均勻擴(kuò)散技術(shù)、透明發(fā)射極制造技術(shù)、精密光刻挖槽技術(shù)、表面造型及保護(hù)技術(shù)、封裝技術(shù)和硬門極觸發(fā)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。（3）加速開(kāi)發(fā)技術(shù)難度大、工藝裝備復(fù)雜的IGBT產(chǎn)品。將大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和大功率電力電子技術(shù)緊密結(jié)合在一起。當(dāng)前要解決的是高壓器件的設(shè)計(jì)技術(shù)、高壓場(chǎng)環(huán)技術(shù)和IGBT的芯片封裝與測(cè)試技術(shù)。（4）加速開(kāi)發(fā)大功率快速軟恢復(fù)二極管。盡快解決具有

5、自建電場(chǎng)的雜質(zhì)濃度分布擴(kuò)散技術(shù)、電場(chǎng)截止基區(qū)厚度及雜質(zhì)分布控制技術(shù)等難題。2電力電子技術(shù)的應(yīng)用2.1一般工業(yè)工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)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(lái)，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流

6、調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。2.6其他不間斷電源（UPS）在現(xiàn)代社會(huì)中的作用越來(lái)越重要，用量也越來(lái)越大，在電力電子產(chǎn)品中已占有相當(dāng)大的份額。航天飛行器中的各種電子儀器需要電源，載人航天器中為了人的生存和工作，也離不開(kāi)各種電源，這些都必需采用電力電子技術(shù)。傳統(tǒng)的發(fā)電方式是火力發(fā)電、

7、水力發(fā)電以及后來(lái)興起的核能發(fā)電。能源危機(jī)后，各種新能源、可再生能源及新型發(fā)電方式越來(lái)越受到重視。其中太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展較快，燃料電池更是備受關(guān)注。太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受環(huán)境的制約，發(fā)出的電力質(zhì)量較差，常需要儲(chǔ)能裝置緩沖，需要改善電能質(zhì)量，這就需要電力電子技術(shù)。當(dāng)需要和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，也離不開(kāi)電力電子技術(shù)。為了合理地利用水力發(fā)電資源，近年來(lái)抽水儲(chǔ)能發(fā)電站受到重視。其中的大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速都需要電力電子技術(shù)。超導(dǎo)儲(chǔ)能是未來(lái)的一種