电力电子器件及其应用的现状和发展

原振海 李丽

摘要：电力电子器件在各个民生领域中的应用显著提升了人民的生活水平，促进了我国国民经济的发展。本文从阐述电力电子器件的应用现状入手，在此基础上探讨了电力电子器件的发展策略。

关键词：电力电子器件；应用现状；发展策略

电力电子器件及其应用的现状和发展是一项多方面的研究内容，技术人员在进行研究时应当考虑到电力电子器件在节约能源发展与绿色技术革新等方面所起到的重要作用，才能够确保电力电子器件的应用与发展进一步成为电气工程学科领域中极为重要、最为活跃的环节。

一、电力电子器件的应用现状

电力电子器件的应用是一项系统性的工作，以下从应用领域扩展、重要程度提升、应用效率提升等方面出发，对于电力电子器件的应用现状进行了分析。

1.应用领域扩展

电力电子器件的应用领域持续扩展。随着我国整体电力电子器件及其应用装置推广力度的增加，电力电子器件已经日益广泛地应用并渗透到包括能源、交通运输、环境、先进装备制造、激光、航空航天及航母、舰船、坦克、第五代战机、激光炮、电磁炮等军用领域中去。其次，随着我国30多年来电力电子器件领域和电力电子技术的飞速发展，我国在电力、机械、矿冶、交通、石油、能源、化工、轻纺等民用领域方面也获得了喜人的发展，在这一过程中电力电子器件也在通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高新尖端技术产业中，获得了良好的应用效果。

2.重要程度提升

电力电子器件应用的重要程度也与日俱增。电力电子器件应用的重要性在20世纪80年代后就开始逐年增加，这在诸如半导体、微电子技术、计算机、通信技术、电力电子技术等领域中表现的尤为显著，并且也对世界范围内的科学技术、经济、文化、军事等各方面的发展造成了实质性的影响。其次，电力电子器件应用的重要程度还在诸如微电子、计算机、通信等领域中有着显著提升。与此同时，电力电子器件应用的重要程度提升还需要考虑到实施信息的传输、处理、存储和产生控制指令等方面的情况，因此需要在保障电能安全、可靠、高效、经济运行的前提下，才能够将能源与信息更加高度的集成在一起。

3.应用效率提升

电力电子器件应用的效率逐年提升。众所周知电力电子是我国国民经济的重要的基础性技术，因此在实质上是现代科学、工业和国防的重要支撑部件。因此，电力电子器件应用效率的逐渐提升，并且在照明、家电等量大面广的与人民日常生活密切相关的应用领域已经无所不在。因此就本质上而言，作为基础性技术与高尖端技术的电力电子器件应用技术两者都无法或缺，同时也不能够简单的相互替代。

二、电力电子器件的发展策略

电力电子器件的发展策略应当具有多样性，以下从注重智能化发展、增强电力电子器件性能、减少电力电子器件损耗等方面出发，对于电力电子器件的发展策略进行了分析。

1.注重智能化发展

电力电子器件发展的第一步是注重智能化发展。技术人员在注重智能化发展的过程中应当确保对有限能量进行合理利用。众所周知电气系统的微型化及电源智能管理促进了电力电子近50年来的革命性发展，而在这一过程中新型电力电子器件的出现，在事实上带来一场电力电子技术的革命，因此其在未来发展过程中会朝着更加智能化的方向发展。其次，技术人员在注重智能化发展的过程中应当做好智能化整合技术的合理应用，这是考虑到电力电子器件属于现代电力电子装置的心脏，而整合性能虽然在整台装置中的性能比例不会超过总价值的20%-30%，但是对装置的总价值，尺寸、重量、动态性能往往会起到决定性的作用。与此同时，技术人员在注重智能化发展的过程中还应当注重强化设备的便捷性，正是便捷性和灵活性推动了现代电力电子装置的广泛应用，如果没有日益扩大的电力电子应用市场需求所带来的强烈推动与促进，也不会出现今天现代电力电子器件的蓬勃发展的局面，因此在这一前提下技术人员更加注重电力电子器件的智能化发展就显得极为必要了。

2.增强电力电子器件性能

电力电子器件发展的关键是增强电力电子器件的性能。技术人员在增强电力电子器件性能的过程中应当确保电力电子器件的发展能够保持一个理想的运作功率，并获得较为理想的静态和动态特性。举例来说，新时期的电力电子器件能够在阻断状态下承受高电压，而在导通状态则可以具有高的电流密度和低的导通压降。其次，技术人员在增强电力电子器件性能的过程中还应当确保在开关状态和转换时能够具有更低的开关损耗，并在运行时具有全控功能和良好的温度特性。与此同时，技术人员在增强电力电子器件性能的过程中还应当为提供高质量、高效率的电能做出自己的贡献，从而确保电力电子器件能够成为实现节能环保和提高人民生活质量的重要手段，并成为弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造技术之间、传统产业实现自动化、智能化改造和兴建高科技产业之间不可或缺少的重要桥梁，因此在这一前提下增强电力電子器件性能就有着很强的现实意义了。

3.减少电力电子器件损耗

电力电子器件发展需要着眼于减少电力电子器件的损耗。技术人员在减少电力电子器件损耗的过程中首先应当清醒的认识到，以晶闸管为代表的半控型器件已经达到了非常高的水平，而在此基础上电力电子器件的全控器件也发展实际上也达到了非常高的水平，这在事实上达到了寄生二极管限制下硅材料所能够达到的极限，因此在这一前提下技术人员应当尽可能的减少电力电子器件的损耗，这就显得极为必要了。其次，技术人员在减少电力电子器件损耗的过程中还应当为更高电压、更好开关性能的电力电子器件的使用提供更多的辅助，才能够更加有效地降低了装置的故障率和成本。

三、结束语

近年来，随着我国电力电子器件领域整体发展情况的不断进步，在这一过程中我国电力电气器件的应用现状得到了很大程度改良。因此在这一前提下，我国的电力电子器件的发展应当朝着提高电流和电压的等级、提高工作频率、缩小体积、高度模块化和高工作效率化等方向发展，才能够在此基础上为提高我国电力电子器件的整体水平奠定坚实的基础。

参考文献：

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