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    電力電子將成多學科相互滲透的綜合性技術學科

    發布時間:2016-04-29 07:29:52 作者:四方三伊 閱讀:
      當今世界能源消耗增長十分迅速。目前,在所有能源中電力能源約占40%,而電力能源中有40%是經過電力電子設備的轉換才到使用者手中。預計十年后,電力能源中的80%要經過電力電子設備的轉換,電力電子技術在21世紀將起到更大作用。
    電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行控制和轉換的學科。它包括電力電子器件、變流電路和控制電路三個部分,是電力、電子、控制三大電氣工程技術領域之間的交叉學科。隨著科學技術的發展,電力電子技術由于和現代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切相關,已逐步發展成為一門多學科相互滲透的綜合性技術學科。
      1957年第一個晶閘管(SCR)在美國通用電氣公司的問世標志著電力電子技術的誕生。電力電子技術的發展先后經歷了整流時代、逆變時代和變頻時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。
    普通SCR是半控型器件,不能自關斷,被稱為第一代電力電子器件。以SCR為核心的變流電路沿用了過去水銀整流器所用的相控整流電路及周波變換電路。相控整流電路的主要功能是使交流變成直流。因此當時有整流時代或順變時代之稱。直流傳動(軋鋼、造紙等)、機車牽引(電氣機車、電傳動內燃機、地鐵機車等)、電化電源是當時的三大支柱應用領域。
      在20世紀70年代到80年代,隨著電力電子技術理論研究和制造工藝水平的不斷提高,電力電子器件得到了很大發展,是電力電子技術的又一次飛躍,先后研制出GTR、GTO及其模塊。在中大容量的變流裝置中,傳統的SCR逐漸被這些新型器件取代。這時的電力電子技術已經能夠實現逆變。這一階段稱為逆變時代。
    20世紀80年代,一批全控型器件的大容量化和實用化使電力電子技術完成了從傳統電力電子技術向現代電力電子技術的過渡。MOSFET和IGBT的相繼問世,標志著現代電力電子技術時代的來到。功率MOSFET使得中小功率電源向高頻化發展。IGBT的出現為大中型功率電源向高頻發展奠定了基礎。
    20世紀90年代,電力電子器件的研究和開發,已進入高頻化,標準模塊化,集成化和智能時代。
      電力電子學的發展史實際上是一部圍繞提高效率、提高性能、小型輕量化、消除電力公害、減少電磁干擾和電噪聲進行不懈研究的奮斗史。

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