竇富城

摘要：現(xiàn)代電力電子技術是一項融合了電路技術、計算機技術和現(xiàn)代控制技術等多種技術的新型產業(yè)平臺，主要借助電力電子器件來實現(xiàn)行電能的控制和轉換。其至今已經有數(shù)十年的歷史，主要發(fā)展歷程從最初的整流器時代，到后來的逆變器時代，最后發(fā)展到變頻器時代，且仍然處于持續(xù)發(fā)展狀態(tài)。這項技術被各個領域廣泛應用，對國民生活產生了巨大的影響，因此，現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展前景也十分值得期待。

關鍵詞：電力技術;電子技術;應用

電力電子技術作為電力領域內的新興技術，服務于實用性非常強的服務行業(yè)。在當今這個科技產品大行其道的社會，電力電子技術的發(fā)展也從專業(yè)性非常強的工業(yè)領域發(fā)展到我們的日常生活的方方面面中來。同時該技術在使用的過程中也在不斷地完善自身，使其性能更加匹配人們逐漸擴大的需求。

1 電力電子技術的重要性

電力電子技術雖然是在電子學、電工學和自動控制這三門學科的基礎上創(chuàng)辦的新興學科，但是由于其實用性非常強，使其能夠迅速從眾多新興學科中脫穎而出，成為一門獨立的熱門課程。但同時由于其所涵蓋的知識范圍非常廣，知識的交叉性也決定了學習的深度和難度，這就導致我國對電力電子科技人才的需求非常大。

電力電子技術不僅能夠對現(xiàn)有用電設備進行使用效率的優(yōu)化，實現(xiàn)電能的合理使用和適度節(jié)約，成為推廣電力節(jié)能的主要替代方式。其次，經電力電子技術處理過的各種機電設備，能夠實現(xiàn)對我國傳統(tǒng)設備的創(chuàng)新的同時再提高利用率，同時穩(wěn)定性可以得到保障 [1] 。除此之外，隨著電力電子的智能化進程的加快，信息的處理速度更是不可同日而語，信息化與電力電子技術的結合能夠創(chuàng)造出 1+1 大于 2 的效果。甚至有很多專家認為，電力電子技術即將導致下一次電子學的革命，對電子技術領域造成強烈的沖擊和改變，人類社會將會很快步入更加便捷高效的新時代。

2現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展

分析現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展動態(tài)可以得知，其目前主要是基于以低頻模式解決問題為核心的舊式電力電子學，逐漸朝著以 高頻模式解決問題為核心的現(xiàn)代化電力電子學的目標演變。在上世紀六十年代初期，電力電子技術被研發(fā)應用，其后在不斷地發(fā)展完善中相繼步入整流器、逆變器、變頻器三大時代，在不同的時代電力電子技術獲得了不同的發(fā)展，并且也逐漸 得到了廣泛的應用。

2.1 第一個階段——整流器時代

此時代范圍為20世紀60年代-70年代。大約在上世紀40年代晚期普通晶體管的研發(fā)成為電子工業(yè)革命的誘因，這些晶體管之后被廣泛用于計算機和通信領域內的信息處理之中，此時的應用環(huán)境為小功率。直至1957年，美國人R.A.約克制成實用的晶閘管，擴展了半導體器件的功率控制范圍，50年代末被用于電力電子裝置，60年代以來得到迅速推廣， 主要應用于大功率的硅整流管和晶閘管。而功率較大的工業(yè)用電普遍為工頻交流發(fā)電機生成，但是，其中有高達五分之一的電力是以直流的形式消耗使用的。而大功率硅整流器能夠將工頻交流電轉換成直流電，因此，功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用在上世紀六、七十年代得到了很大發(fā)展，這就是電力電子技術發(fā)展的第一個時代。

2.2 第二個階段——逆變器時代

20世紀70年到80年代期間是電力電子技術的第二個階段，又稱逆變器時代。在20世紀70年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機，為了節(jié)約能源，交流電機變頻調速迅速發(fā)展，電力電子技術逐漸能夠實現(xiàn)逆變。隨著變頻調速裝置的普及與應用，門極可關斷晶閘管（GTO）、大功率逆變用的晶閘管和巨型功率晶體管（GTR）逐漸成為主要的電力電子器件。上述電力電子器件也可稱作全控型器件，能夠用于高壓直流輸出、靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)?，能夠自由調節(jié)關斷狀態(tài)，此發(fā)展階段的電力電子技術已經完成了整流和逆變，不過由于其工作頻率不高，所以只能在中低頻的范圍內應用。

2.3 第三個階段——變頻器時代

步入80年代，便開始了電力電子技術的第三個時代——變頻器時代。在20世紀80年代初期，大規(guī)模集成電路技術進入高速發(fā)展時期，同時也使得電力電子技術逐漸發(fā)展至目前水平有了更為牢固的技術基礎。首先是功率MOSFET的出現(xiàn)，帶領中小型功率的電力電子應用技術步入高頻化發(fā)展時代，而其后IGBT的研發(fā)，更加有力的推動了大中型功率電力電子技術朝著高頻化發(fā)展，同時，這標志著傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子的轉換。新型電力電子器件具有重量輕、體積小和高效節(jié)能等特點，不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率，而且能夠使得用電設備在能源使用方面更加節(jié)約，為達成機電一體化、智能化等帶來技術支持，讓現(xiàn)代電力電子技術朝著全控化、集成化、高頻化、控制技術數(shù)字化和電路形式弱電化不斷發(fā)展。

3電力電子技術的應用

3.1 在家用電器中的應用

家用電器在人們的日常生活中起到了非常重要的作用，而現(xiàn)如今人們對家電的質量要求也逐漸提高，自動化家電成為人們的首選。而電力電子技術可以全方面的應用到家用電器中去，它可以幫助家電簡化各種運行步驟，讓人們的使用更加方便，全自動洗衣機、全自動飲水機、全自動榨汁機等家電的產生都離不開電力電子技術的控制。電力電子技術讓家用電器變得更加智能化和自動化，從而減少了人們的使用負擔，為人們的生活提供了更多的時間和空間。

3.2 在電能輸送中的應用

電力電子技術在電子控制中發(fā)揮著很大的作用，也為國民的生活工作帶來便捷。其中就包括了給居民的供電、送電過程，而在這一過程中，可以通過電力電子技術進行電子控制，從而將發(fā)電工作能更加高效率的完成。電力電子技術還可以幫助工作人員控制電能傳輸?shù)墓ぷ髁?，從而讓傳輸工作更加穩(wěn)定，保證工作人員能對電力系統(tǒng)的參數(shù)進行精密的調整，從而可以滿足各種輸送電流的大小，減少電力消耗。電力電子技術還可以幫助電子控制實現(xiàn)配點智能化，它可以高效率的解決各種配點問題，還可以對配點設置進行監(jiān)測管理，從而對電力的質量做出了保證。

3.3 在交通工具中的應用

我國國民的私家車使用量不斷上升，這對電力電子技術來說是一種機遇，電力電子技術可以實現(xiàn)國民對與交通工具安全性和便捷性的雙方面要求?，F(xiàn)如今汽車所使用的核心制造理念就是將電力電子技術進行合理的應用，電力電子技術可以為汽車提供控制點火裝置，人們只需要通過鑰匙來控制汽車發(fā)動開關即可啟動點火裝置，減少了不必要的勞動力，為人們的出行帶來了便捷，而且電力電子技術還可以高效率地控制油量的噴出情況，保證汽車的迅速行駛。而在安全方面，電力電子技術可以通過警示燈來提醒人們是否需要增加油量和水量，它還有自動變速功能，有效的控制汽車在轉向過程中的速度，從而減少各種交通事故的發(fā)生，保證人們的生命安全。

結語

總而言之，電力電子技術身上蘊藏的巨大能量、帶來的經濟效益和生態(tài)效益，目前只向我們展示了冰山一角。面對這項發(fā)展?jié)撃苋匀痪薮蟮漠a業(yè)，我們應該加快研發(fā)的步伐，不斷地通過理論和實踐的重重探索，在一次又一次實驗中得到更加精準的結論并應用于實踐中來，而不能沉迷于眼前所取得的成功便停下前進的步伐。相信在所有人的共同努力下，電力電子技術一定能為社會創(chuàng)造更大的價值。

參考文獻

[1]劉新竹.基于 MOOC 的電氣自動化專業(yè)教學模式應用研究—— —以《電力電子技術》為例[J].電腦知識與技術，2018（30）.

[2]黃國柱，朱玉鵬.智能電網中先進電力電子技術的應用問題分析[J].建筑技術開發(fā)，2018，v.45;No.390（12）：14-16.