試論現代電力電子技術的發展及其應用

張晶 何杉 同力

【摘 ?要】電力電子技術是我們維持我們生活的一項重要技術，在我國科技以及經濟水平不斷提升的同時，也為電力電子提供了良好的生存空間，在電力電子技術作用下，大大方便了人們的生活，在現代化發展過程中，已經逐漸應用到人們生活的各個方面，改變了人們固有的生活觀念，加快了國家現代化發展，本文將圍繞電力電子技術的概念、發展以及應用這三方面展開。

【關鍵詞】新時期;電力電子技術;發展;應用

電力電子技術從涵蓋眾多內容，并且隨著網絡信息技術、信息技術等的發展下，使得技術結構以及功能有了極大的提升，電力電子技術是一個概稱，其中包含著眾多現代技術，在經濟快速發展下，已經逐漸融入到人們生活的各個層面，提升人們生活質量，以下介紹電力電子技術的概念、發展以及應用。

一、現代電力電子技術概述

電磁學是電力技術以及電子技術的核心，電子技術能夠實現電能的控制以及轉換，這門技術主要技術起到轉化或是控制電能的作用，在電子學科中電子技術理論知識并不強，但是卻在發展過程中滲透了很多技術。

電力技術涵蓋的方面眾多，發電、配電、輸電等都有涉及，依靠電磁原理能夠更好的提升電能轉換、控制的效果。電子技術應用的主要方面在發電機、電力線路等方面，選取這些研究對象是保證電子技術能夠快速發展的主要原因，電子電路以及現代系統中都有電力技術的影子。

二、現代電力電子技術的發展

在電力電子技術領域主要涵蓋兩個分支，器件制造技術以及電流技術。器件制造技術會隨著現階段電力資源與人們生活之間的聯系不斷不斷發展，對我國社會經濟、文化、科技的發展都有非常大的促進作用。

首先，在現代科技快速發展過程中，硅晶閘管出現是在上世紀70年代左右出現，這個閘管的出現一直被大眾認為是電子電力技術出現的起點。閘管已經出現就引起具備的特性引起了廣泛的關注，在之后的一段時間中出現了非常多的晶體管，如電力場效應晶閘管等與傳統的半空型晶閘管相比，這且晶體管充分實現了操作方面以及使用性能的加強，大大優化了內部裝置的結構，具備實用性強的特點，同時開關操作速度也得到了很大提升，在開關頻率方面也有較高的實用性。

其次，在硅晶閘管得到了較大的發展，應用之后，為了能夠進一步的提升其工作效果，所以必須要針對硅晶閘管存在的不足之處提出改進方案，在這之后的二十年間，工作人員一直沒有放棄這方面的工作，所以使得半控型器件有了較大的發展，在工作人員的努力下，終于研究出了全控型器件，這樣就在很大程度上解決了傳統期間存在的問題，與傳統晶體管相比，這種器件的優勢非常明顯，能夠有效的提升器件的操作性能，可以自由的控制開關，這樣無疑增強了器件的實用性能，使用全控型器件能夠解決半控型器件不能在高頻電路中運行的弊端，這樣無疑提升了工作效率。

再次，設備在高壓環境中存在電阻過大的問題，這樣將會直接影響到電能轉換的效果，為了解決這個問題，在上世界八十年代初期，美國的就已經緊鑼密鼓的提出要提升電力電子器件不能在高壓環境下電阻過大的問題，這個問題也因為IGBT的出現得到了有效的解決，這種開關具有能夠在高壓環境中導通電阻小的優勢而受到了市場的歡迎，其還具備開關速度快的優勢，與傳統開關相比具有非常強悍的性能，IGBT可以認為是完美的統一了傳統晶體管優勢的一個發明，具有非常大的市場優勢，在保證設備空間緊湊的基礎上并沒有以犧牲性能作為代價，在應用方面具有經濟、便捷的特征，所以受到了大眾的喜愛。

最后，隨著IGBT的出現，為很多電子廠商優化晶體管提供了研究方向，所以在其后的一段時間中，一直有人通過材料，研究兩種或是多種晶體管的研究工作，并且在這段時間中還衍生出非常多的性能優于初代IGBT的產品，在現代技術的支撐下，晶體管性能在不斷優化。電子廠商一直試圖通過現代科技進一步對其結構進行優化，同時還思考使用新材料，提升器件的性能，在硅材條件不斷完善的同時，器件的性能卻已經到達頂峰，很難再有突破性的發展。基于這個情況，所以大眾將研究目標放在半導體材料研究上，隨著我國科技以及經濟水平的提高也涉足半導體電力電子器件性能研究工作方面，并且現如今已經有了取得非常喜人的成績。

三、現代電力電子技術的應用

（一）節能

在全球范圍內出現能源危機以及環境污染等問題，所以我國開始實行可持續發展戰略，在此戰略提出之后，電力電子技術也在向這方面發展，在新能源領域中有不錯的表現，在調查過程中，美國以及歐盟一些國家現階段使用的可再生能源，已經嚴重的超出了傳統能源的數量，起到了非常突出的節能效果。但是我國在可再生能源方面發展相對滯后，但是在提出可持續發展戰略之后，我國就已經加重了這方面的資金投入，大力發展可再生能源，并對電力電子技術在能源方面的應用加大了研究的力度，在這種情況下，我國能源結構得到了極大的優化，與過去相比有了較大程度的進步，電子電子技術在節能方面有不錯的表現。，可再生能源已經成為了現代電力領域發展的一個重要方向，如何合理的利用電力電子技術實現，能源結構優化是電力工作人員應該在未來重點思考的工作。

（二）工業

在現階段工業生產各方面使用交直流電動機技術，同時依靠電力電子設備，優化我國電力電子技術。在相關技術帶動下，為交流電機調速工作提供了重要的支撐，在切實優化技術的同時，我國工業企業生產結構也提出了重要的保障。目前，大型生產在加工過程中，比如扎鋼筋或是數控機床等都采用了現代電電子設備，并且在其作用下能夠使得調速性能，還能保證工作效果不受影響，將節能技術引用到工業設備中，我國工廠眾多，大多工廠引用的設備都是直流電源，使用電力電子優化設備結構，在大型設備中加入變頻裝置，這種變化不僅在大設備中，隨著技術的完善，現在很多小型設備中也開始引入變頻裝置。與之相關的操作還有很多，我國技術人員應該根據社會發展，加大電力電子技術的研究力度，從而使其能夠使設備能夠更加穩定的運行，從而提升我國工業行業的生產水平，這對我家發展有著非常大的推動作用。

（三）交通

電力電子在我國交通發展中也有較大的作用，比如我國的磁懸浮列車以及電氣化鐵道這幾方面都有較不錯的發展。電氣機車要想可以穩定的運行，使用整流裝置是非常便捷以及可行的方案，通過整流裝置能夠提升電氣化鐵道運行的穩定性以及安全性。而牽引電機則是電力電子裝備中最為關鍵的元件，在這基礎上讓磁懸浮列車平穩、安全的運行，電力電子裝置也是交通運輸工具非常重要的組成部分，為了能夠進一步的提升我國交通運輸行業的發展，相關工作人員應該做好電力電子技術在交通運輸方面的研究，提升我國交通運輸水平。

結語

從以上敘述中可以發現在社會經濟以及科技發展的同時，電力電子技術需要加大發展力度，這樣才能滿足人們日常需求。電力電子技術已經在各個領域中得到了廣泛的應用，在節能、工業以及交通等行業都有體現。

參考文獻：

[1]張斌.現代電力電子技術的發展及其應用[J].北京工業職業技術學院學報，2019（17）：92-93.

[2]王琦.試論現代電力電子技術的發展及其應用[J].現代信息科技，2017，1（04）：52-53.

[3]胡婷娟.現代電力電子技術的發展及其應用分析[C].新教育時代（2015年10月總第1輯）：天津電子出版社有限公司，2015：234.

[4]黃詩江.現代電力電子技術的發展及其應用[J].電子世界，2015（15）：182-183.

[5]周家興.探究現代電力電子技術的發展及其應用[J].電子制作，2015（11）：245-246.

（作者單位：西安電力電子技術研究所）