電力電子技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景探析摘要：電力電子技術(shù)是一個(gè)全新的技術(shù)平臺(tái)，它由電路技術(shù)、功率半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代化的控制技術(shù)組成。從電力電子技術(shù)出現(xiàn)算起，它已經(jīng)走過(guò)了50年的發(fā)展歷程，也從電子技術(shù)中分離出來(lái)，成為了一門獨(dú)立的科學(xué)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的每個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。新千年后，電力電子技術(shù)的相關(guān)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，再加上與微電子技術(shù)的結(jié)合，將使電力電子技術(shù)應(yīng)用前景更為廣闊。電力電子技術(shù)在發(fā)展速度，滲透力、與別的學(xué)科的融合程度上都與微電子技術(shù)有著相同的特征。這也使電力電子技術(shù)有旺盛的生命力，必將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容1.1主電路電力電子變化器的主電路由電力器件構(gòu)成，這些器件通過(guò)結(jié)構(gòu)的變化以及電路的控制來(lái)變換和控制電能，電力主電路中變化器的拓?fù)鋬?yōu)化是當(dāng)前電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容，通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)小電子元件進(jìn)行合理地排列和找到準(zhǔn)確的位置，實(shí)現(xiàn)主電路的拓?fù)鋬?yōu)化，這樣可以使各個(gè)電子元件充分發(fā)揮其作用，實(shí)現(xiàn)電能的高效率、高功率和高頻化，并且有效降低變幻損耗。1.2電力電子主的電路控制當(dāng)代工業(yè)企業(yè)主要通過(guò)各種對(duì)應(yīng)的電力電子器件實(shí)現(xiàn)大功率電能的轉(zhuǎn)換和控制，工業(yè)用電一般都是大功率電能，要想達(dá)到轉(zhuǎn)換和控制的目的，就必須選用高效能，低消耗的電子元件，為了使電路內(nèi)耗進(jìn)一步降低，需要用電力電子器件進(jìn)行電路的開關(guān)控制，也就是用電力電子電路作為大功率電能的開關(guān)控制器。通過(guò)一定的電子信號(hào)，對(duì)電力器件的開關(guān)進(jìn)行有效控制，充分發(fā)揮電力電子器件的作用。一般采用一種控制極驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行變化器的開關(guān)控制。電力電子技術(shù)的應(yīng)用2.1在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是發(fā)電系統(tǒng)，而發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)由多種設(shè)備組成的復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)電力電子技術(shù)可以有效改善這些設(shè)備的運(yùn)行性能。在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中有一種技術(shù)被廣泛應(yīng)用，那就是靜止勵(lì)磁技術(shù)，該技術(shù)采用晶閘管整流自并勵(lì)方式，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)較低，但是性能還非常可靠。靜止勵(lì)磁技術(shù)沒(méi)有勵(lì)磁機(jī)的工作環(huán)節(jié)，所以對(duì)電路的調(diào)節(jié)速度大大加快，這就方便了各種先進(jìn)控制技術(shù)的發(fā)揮，并可以取得良好的控制效果。在水力或者風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，為能通過(guò)轉(zhuǎn)速相對(duì)不穩(wěn)定的葉輪獲得穩(wěn)定的電流，就需要不斷調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率，以便轉(zhuǎn)子與定子能保持相對(duì)穩(wěn)定的頻率，獲得恒定的輸出電流，而這時(shí)就需要用到變速恒頻勵(lì)磁技術(shù)。變頻電源是該技術(shù)的核心。在發(fā)電廠，風(fēng)機(jī)水泵的能耗是火電設(shè)備能耗的65%左右，而且風(fēng)機(jī)水泵的效率非常低。通過(guò)變頻器進(jìn)行調(diào)速，可以讓風(fēng)機(jī)水泵更節(jié)能。在國(guó)內(nèi)外許多生產(chǎn)廠家都可以生產(chǎn)低壓變頻器，但是高壓變頻器，尤其是大容量高壓變頻器的生產(chǎn)就相對(duì)困難了，國(guó)內(nèi)還缺少這樣的生產(chǎn)企業(yè)。2.2電力電子技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用作為汽車用電源，在原來(lái)14V、28V基礎(chǔ)上，現(xiàn)又增加了新的42V系列，且還出現(xiàn)了混合動(dòng)力源電動(dòng)車（HEV）等288V的驅(qū)動(dòng)電壓（典型值），形成了多種電源并存的局面。使用這些電源來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的各種功能，就必須利用所謂的電力電子技術(shù)。如：回波（echo）技術(shù)，藉能量管理或功率管理的最佳化，高可靠性，利用線控（x-by-wire）裝置的電子控制系統(tǒng)等都是非常需要的。這些電力電子裝置與原來(lái)的裝置比較，由于電力電子技術(shù)導(dǎo)致了“響應(yīng)性好”、“軟控制的靈活性”、“小型輕量化的操控”、“高的效率”等一系列優(yōu)越的性能，尤其是從各類照明、指示燈、雨刷（刮水器）、電動(dòng)窗等1kW以下的輕負(fù)載到數(shù)十kW功率級(jí)的電力驅(qū)動(dòng)，功率都不斷增大。利用電動(dòng)機(jī)、逆變器或交流變換器等電力電子裝置的性能，大幅度提升了汽車的動(dòng)力性能。在汽車工業(yè)的應(yīng)用主要有：利用電子開關(guān)替代傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)以及繼電器；無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火、燃油電子噴射；電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電子自動(dòng)變速器；對(duì)原有的直流電源系統(tǒng)進(jìn)行改造；對(duì)水泵、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、懸架等進(jìn)行電子監(jiān)控。2.3在光伏發(fā)電中的應(yīng)用光伏電源屬于重要的可再生能源，在現(xiàn)實(shí)生活中，光伏電源的應(yīng)用非常廣泛，比如航空航天領(lǐng)域、家用電器系列、大的光伏電站可達(dá)兆瓦級(jí)，小的光伏電源在電動(dòng)玩具上都能用到。據(jù)分析，2040年，世界能耗的一半都將來(lái)自可再生能源，全球發(fā)電量中，太陽(yáng)能光伏電站的發(fā)電量將超過(guò)20%。到本世紀(jì)末，80%的能源都是可再生能源，而光伏發(fā)電量也將占到總發(fā)電量的60%。光伏發(fā)電在能源領(lǐng)域有著重要的戰(zhàn)略地位和廣泛的應(yīng)用前景。光伏發(fā)電以太陽(yáng)能發(fā)電為基礎(chǔ)，由太陽(yáng)能電池陣列、電能儲(chǔ)存設(shè)備、電能充放控制器、并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)等設(shè)備及系統(tǒng)組成。而電力電子技術(shù)是這些系統(tǒng)中必須用到的技術(shù)。電力電子技術(shù)發(fā)展前景廣闊3.1電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)有很多相似之處，它擁有極強(qiáng)的滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)，具有旺盛的生命力，是現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)的陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)，而且這種技術(shù)方便與其他技術(shù)相結(jié)合，實(shí)用性很強(qiáng)。而且電力電子技術(shù)還有容量大、電壓高、范圍廣的獨(dú)有特點(diǎn)。所以，跨越高電壓限制是發(fā)展電力電子技術(shù)的關(guān)鍵，這就需要提高材料要求和生產(chǎn)工藝，并且提高電子器件的可靠性。在當(dāng)前世界的電子產(chǎn)業(yè)，自動(dòng)化控制產(chǎn)業(yè)和機(jī)電一體化領(lǐng)域中，電子器件的制造工藝是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的。各國(guó)都在這個(gè)行業(yè)中投入大量的精力和財(cái)力，努力使之成為高新科技產(chǎn)業(yè)。在理論研究方面，世界上走在前面的有日本，美國(guó)、法國(guó)、荷蘭、丹麥等國(guó)家，在這些國(guó)家，電力電子器件的發(fā)展主要方向是高頻化和大功率化，這也為以后的電子企業(yè)可以生產(chǎn)體積小，質(zhì)量輕但是性格可靠的智能化控制設(shè)備提供了技術(shù)保證，也為電力電子技術(shù)在21世紀(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3.2電力電子技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在開發(fā)和研究電力電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)還相對(duì)薄弱。但是為了應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和國(guó)際電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)的壓力，我們必須要學(xué)、研、產(chǎn)相結(jié)合，大力發(fā)展和創(chuàng)新我國(guó)的電力電子技術(shù)，努力形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)基地。我們不僅要努力學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，也要努力自主創(chuàng)新，不斷在各個(gè)科目上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不僅要提高生產(chǎn)原料的質(zhì)量，還要提高電子器件的生產(chǎn)工藝，將科研和生產(chǎn)相結(jié)合。走市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的道路，讓市場(chǎng)檢驗(yàn)產(chǎn)品，通過(guò)需求推動(dòng)創(chuàng)新，才能打造我國(guó)強(qiáng)大的電力電子生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，為我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)語(yǔ)由此可以看