現代電力電子技術的發展趨勢探析

常宇星

【摘要】：日常生活的各個地方都出了電力電子技術，這些技術的出現給生活帶了很多好處，如電源開關，電力輸送等。這些電力電子技術普遍的存在我們生活的每一個地方。20世紀90年代出現的半導體復合器，是電力電子技術最早的產物，隨后開啟了電力電子技術時代。

【關鍵詞】：電力電子；技術；發展趨勢

1、電力電子技術的發展歷程

1.1變頻器時代

電力電子技術中變頻器應用一般都是在大范圍用電，以交流發電機為電力來源，通過直流電進行消耗，例如工業中大型設備的生產動力，內燃機車動力等。上世紀70年代興起的硅整流器轉變直流電被廣泛應用在工業用電輸出。

1.2逆變器時代

電力電子技術發展遇到瓶頸，整流器的發展無法滿足高耗電企業用電的實際需要，這樣的背景下使得以交流電為主的逆變器時代來臨。由晶閘器件、晶體管等主流發展，在高壓直流輸出還能有效補償動太功率。只能在低頻領域中使用的逆變器目前為止還沒有被廣泛使用。

1.3變頻器時代

上世紀80年代對電力電力應用領域的一大創新就是大規模集成電路的應用。大規模集成電路技術為現在電力電子技術的快速發展鋪平了道路，變頻器時代的來臨使得電力電子技術得到精細化的發展。現代電力電子技術從出現全控型功率器件后，得到了飛速發展，這項技術使得電力電子技術得到轉化的可能。功率半導體器件的逐漸退出，使得變頻器后來應用逐步擴大了變頻調速的范圍。使得小型輕量化裝備也得到了更廣闊的發展空間。

2、電力電子技術的相關優點

2.1對電能的使用進行優化作用

日常生活中電力電子技術的廣泛應用，使得我們對電能使用處理最大限度的進行節約。電能不再被浪費，這都得益于電力電子技術的廣泛應用。根據調查，現在應用于電力電子設備中潛在節能就相當于上世紀末發電量的百分之一。電力電子技術在電能領域的廣泛應用效果驚人，對電力節能貢獻非常突出。電力電子技術的發展實現了電能最佳化。

2.2能夠改造傳統產業發展新興產業

隨著科技不斷進步，今后電力領域將會有更多的電能需要經過電力電子技術的處理而被人們使用。人們日常生活中也會有相關的電力電子設備產品的出現。電力電子技術作為一種弱電控制強電的媒體，連接了計算機與機電生產設備，為傳統的工業帶來了新的發展創造了條件。2.3提高設備工作效率，優化設備功能

作為一項不斷優化的電子技術，自身的高頻技術與變頻技術將會通過發展不斷的被應用到各個領域，會不斷的向更高頻的方向發展。也會縮小傳統機電外觀的體積，保證正常功能的運轉。電力電子技術的不斷發展也會提高機電設的運轉效率，加強設備的運轉速度，創造更多的功能。

2.4優化處理方式變革新技術

目前電力電子技術不斷進步，尤其是將智能化與原有的信息處理與功率處理合二為一了，使得先進電力電子技術與傳統的電力電子技術穩定的結合在一起。在傳統的電力電子技術方面發生質的轉變，會給社會生產帶來前所未有快速發展。

3、現代電力電子技術應用分析

3.1工業領域

在目前工業領域當中，對于電力電子技術的應用相當廣泛，像大部分企業使用的數控機床，以及大型的鼓風機等。這些都是靠交直流電動機來提供動力的，電力電子交直流技術已經運用的十分廣泛了。從節能性角度來說，急需提升電機系統的使用性能，這一點可從專用電機的設計方面著手對系統的使用效率進行提升，或是從控制設備的完善等方面來看，同樣可行。

3.2交通運輸領域

現今科學技術的發展使得道路上的車輛越來越多，無論是電動汽車還是電動機車都離不開電力電子技術的支持，例如更高一級別的飛機、輪船等更是離不開電力電子技術的支持。電動車輛的普等相關問題也逐漸成為需要完善與改革的內容，而環保電力問題更是一個時代性的問題。生活中天天接觸的電梯同樣使用交流變頻調速裝置。

3.3傳統產業領域

傳統產業領域，企業通過電力電子技術的使用，保證電能達到最佳優化效果，合理的避免電能浪費。這節約的基礎將信息與功率合二為一，將電力電子與微電子兩種技術合并在一起給傳統行業帶來了創新的微電子技術，這會使目前惡劣的勞動環境得到改善，讓工作更加舒適只能，減少了勞動強度還能提高工作效率，加快產業升級改造。中高壓直流輸電系統的運用同樣是需要重點關注的問題，這一系統本身就具備極大的先天優勢，表現在低污染和低能耗兩方面。

3.4家用電器領域

日程生活離不開的家用電器都是電力電子技術應用范圍內的，這些電器都是不可缺少的部分，現代電力電子技術的廣泛應用，給人們帶了非常多的便利與享受。

4、現代電力電子技術發展的主要趨勢

4.1集成化、模塊化發展

集成化與模塊化發展主要體現在電源單元和功率器件兩個方面，使用微小智能化的器件，不僅可以對器件的體積進行有效的控制，并且設計制造的模塊化也表現的非常突出，實現模塊化發展的主要核心是降低電力電子技術中器件的電應力。從而可以提高電力系統的安全性與穩定性。

4.2高頻化發展

在供電頻率方面，不管是器件體積還是變壓器的電感都是反比例發展，因此體積減少肯定會使通過實踐驗證的。實際上自從出現控制型電子期間后，電力電子技術已經朝著高頻化方向轉變了。

4.3數字化、全控化發展

隨著科技的不斷進步，全控化電力電子技術打破了之前電力電子器件的使用功能限制，還大大降低電路關斷后的危險，從根源上保證了電力系統的安全使用。現代電力電子技術的高頻斬波等都充分展現了其數字化的特征，就連弱電領域也進一步開拓了電力電子技術的發展空間，提高了集成化發展程度。

5、結論

電力電子技術概括來說，就是一種集智力、信息與知識為一身的密集型技術，電力電子技術特點是能耗低，產生的污染少。我們對于電力電子技術發展前景有著美好的展望，相信隨著科學的不斷進步與發展，電子電力技術同樣能緊跟上時代的步伐，不斷發展與改變，不斷創新。電子電力技術能廣泛適用于各個領域，隨著電力電子技術更高更好的發展，將來為我國的現代化建設服務。