電力電子器件及其應用的現狀和發展

譚鑫

摘 要

隨著經濟的快速發展，我國的電力電子器件的應用越來越廣泛。在現今的時代中，電力電子器件的應用已經能夠深入到能源、交通運輸、環境、先進裝備制造、激光、航空航天及航母、艦船、坦克、第五代戰機、激光炮、電磁炮等現代化國防武器裝備諸多重要領域。這與近多年來電力電子器件與電力電子技術的飛速發展和電力電子的重要作用密切相關。因此，對電力電子器件及其應用的現狀和發展很重要，本文對此進行研究，希望能促進電力電子器件的發展。【關鍵詞】電力 電子器件 應用

1 電力電子器件應用的現狀

隨著經濟的快速發展，我國的電力電子器件的發展越來越迅速，第二次世界大戰之后，特別是在上世紀的80年代時候，世界的電子技術開始有了新的發展，電子技術一般包括信息電子技術和電力電子技術，對于信息電子技術，這是現代科技發展的重要成果之一。而電力電子技術就是實施電能的傳輸、處理、存儲和控制，電力電子技術也是現今不可缺少的技術之一。

我國的電力電子器件的應用和發展也得到了很大的發展，現今在我國的一些大型的工廠和技術設備都是沿用了電力電子器件，這樣大大加快了生產的步伐、工作的效率。電力電子技術是一種比較先進的技術，一般來說，使用這種技術會帶來經濟的發展，但是在應用的時候，也不免會出現一些比較棘手的問題，例如傳統的電力電子器件的應用跟不上時代的進步，創新不足等問題，都會影響電力電子器件的應用及發展。本文對電力電子器件及其應用的先準過和發展狀況進行了解分析，以研究出適合電力電氣器件以后發展和應用的道路。

2 電力電子器件在應用中出現的問題

隨著經濟的發展，電力電子技術的運用逐漸滲入人們的生活和工作中，也大大方便了人們的生活和工作。對電力電子器件的應用研究很重要，下面這一章節就是對電力電子器件在應用中出現的問題進行論述。

2.1 創新度不足

電子技術的發展很快，由于生活的經濟發展的需要，人們對電力電子技術的發展速度要求很快，電子技術的發展跟不上人們的欲望發展速度，這就導致創新度不足，電力電子器件的應用出現了問題。要解決這一問題，關鍵是要對電子技術進行研究，做出創新，制造出符合人們需求的電力電子器件。

2.2 尋找原材料困難

電力電子技術的發展速度有所限制，是因為制造電力電子器件的原材料難找，要想鉆研出符合電力電子器件制造的原材料，必須經過一系列的實驗之后，調動大量人員進行尋找和探究，之后才能進行原材料的確認。在制造電力電子器件之后，還要經過一段時間的試用，不僅僅要找出問題，還要對這些問題進行解決，這樣才能確認為可使用的原材料。

因為大量實驗的繁瑣，試驗的時間，尋找的時間以及人力資源，這些都需要時間和金錢的支持，所以說，原材料的尋找很困難。要解決這一問題，就必須要經過大量的試驗，不斷的探究，這樣才能找出做好原材料，進行電力電子器件的制作，以促進電子電子器件的應用及發展。

2.3 研究力度不夠

現今社會，科技的進步和經濟的發展都很迅速，電力電子器件的發展也隨之進步，但是對于電力電子器件的研究力度還是有些不足，有些研究人員因為資金、時間、人力等各方面的原因，對電力電子器件的研究停滯不前甚至放棄，這樣就滯后了電力電子器件的發展。所以說，要想促進電力電子器件的發展，必須要加強對電力電子器件的研究力度，這樣就能夠及時進行創新，加強電力電子器件的發展速度。

3 舉例分析

隨著經濟的發展、科技的快速提升，電子技術也隨之做出創新和發展。下面就舉例對電力電子器件進行研究分析。

3.1 碳化硅

近年來，作為一種新型的寬禁帶半導體材料，碳化硅受到了人們的關注。這種材料因為自身出色的物理材質以及電的特性，是一種很好的電力電子器件的原材料。一般來說，運用碳化硅制造的電子器件有很大的優勢。

碳化硅電力電子器件具有相當的優勢，具有高壓和高溫的特性，突破了原先材料不耐高壓和高溫的缺陷。在這種情況下，運用碳化硅作為電力電子器件的原材料是一種很明智的決定。但由于受成本、產量以及可靠性的影響，對于碳化硅還是不能得到很好的使用。碳化硅耐高壓和高溫，只有對這種材料進行開發研究，才能使其發揮更大的作用。

3.2 氮化鎵

除了碳化硅這種原材料之外，還有另外一種原材料，那就是氮化鎵，這種原材料也有自身的特性。與碳化硅不同，氮化鎵是一種優良的原材料，但是由于它最初的時候必須要有藍寶石或者碳化硅的晶片作為襯底材料進行制備，這就大大研制了氮化鎵的發展速度。之后對這一方面進行了改進，現在的氮化鎵在LED照明這一市場有了很大的突破，取得了很大的進步，氮化鎵異質結外延工藝技術的發展中有了質的飛躍。

氮化鎵的市場有了進一步的改善和發展之后，這種原材料逐漸走進了大家的視野，氮化鎵半導體材料由于自身電的特性，在LED照明這一市場的發展迅速。此外，也拓展了別的市場，但由于氮化鎵電子器件不能耐高壓，耐壓很難超過1000V，所以說，在市場上會和硅基電力電子器件產生競爭。

希望在電力電子器件未來的發展中，能夠將氮化鎵和碳化硅進行完美的結合，互相彌補對方的缺陷，共同發展，以促進電力電子器件以后的發展。同時，也為電力電子器件在實際中的運用提供方便，這也是本文的研究目的及研究意義。

4 結論

電力電子技術的運用大大加快了經濟的發展，工作的效率也隨之有了很大的提高，電力電子技術對生產和生活都有很大的便利，這樣一來，對電力電子技術的研究就顯得比較重要。本文通過對電力電子器件及其應用的現狀進行了解分析，進而找出電力電子器件在應用中出現的問題，最后通過研究總結出對這些問題的解決之策。本著學習的眼光進行論文的創作，希望在學習的過程中能夠為電力電子器件的應用及發展做出微小的貢獻。

參考文獻

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作者單位

成都理工大學信息科學與技術學院 四川省成都市 611059