淺談電力電子器件的應(yīng)用的現(xiàn)狀和優(yōu)化策略

張帆

摘要：電力電子是一門統(tǒng)籌技術(shù)，將電力技術(shù)，電子技術(shù)和其控制的理論進行融合從而開發(fā)出一項綜合性的新技術(shù)。在我國當(dāng)代的工業(yè)領(lǐng)域和國防科研等領(lǐng)域中這項技術(shù)正在被廣泛的使用，在電力電子技術(shù)中所主要應(yīng)用的器件為功率半導(dǎo)體器件，這種器件的制造主要以電子商品為主，并且通過較高功率的電氣來控制電路實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換。在所有的電氣設(shè)備之中，電力電子設(shè)備發(fā)揮著極其重要的作用，本文根據(jù)當(dāng)前電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展提出了關(guān)于其現(xiàn)狀和發(fā)展的相關(guān)概述，并對這種技術(shù)的元器件做出簡單的分析和研究。

關(guān)鍵詞：電力電子器件;應(yīng)用現(xiàn)狀;優(yōu)化策略

引言

電子技術(shù)在一般情況下分為信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)，信息電子技術(shù)顧名思義就是主要以信息學(xué)和微電子學(xué)所組成的一門技術(shù)。信息電子技術(shù)主要具有信息處理，信息傳輸和信息存儲控制等功能。

而電力電子技術(shù)主要應(yīng)用于電能的傳輸，數(shù)據(jù)的存儲和控制，這項技術(shù)不僅要保證元器件中的電能運輸高效的運行，同時還需要保證能源和信息的綜合運輸。在我國目前的一些科研領(lǐng)域和生活中，對電能的需求量越來越大，因此將電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化為電能是目前解決電力需求問題的根本途徑。

一、電力電子技術(shù)概述

在電力電子技術(shù)的發(fā)展過程中，隨著晶體管的發(fā)明，這項技術(shù)正是走入了高速發(fā)展期，經(jīng)過上世紀后半段整個人類社會的不懈努力和科技的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代化的電力電子技術(shù)已經(jīng)在國際中的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)同時又是時代的高新科技。

電力電子技術(shù)的出現(xiàn)極大的推動了各種產(chǎn)業(yè)技術(shù)，例如通信技術(shù)，遙感技術(shù)，計算機技術(shù)，航空航天技術(shù)，計算機信息化技術(shù)和家用電器等領(lǐng)域的技術(shù)的突飛猛進，現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭和人們?nèi)粘５纳铍x不開電力電子技術(shù)的支持，并且當(dāng)下電力電子技術(shù)已經(jīng)向著應(yīng)用電子和信息化的高科技電子方向發(fā)展。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1、晶閘管的現(xiàn)狀

晶閘管是我國近年來使用較為廣泛的一種電力電子器械，并且傳統(tǒng)的晶閘管和現(xiàn)代的晶閘管之間還存在著一定的區(qū)別，傳統(tǒng)的晶閘管的水根整流器和發(fā)電機相對來說技術(shù)較為老舊，但是在實際的應(yīng)用中晶閘管的發(fā)電機和水根整流器所占的體積較小，并且功率較大，可以滿足多方面的應(yīng)用，因此傳統(tǒng)的晶閘管具有其自身的獨特優(yōu)勢，在科技和生活領(lǐng)域一直占據(jù)著核心的地位。

但是傳統(tǒng)的晶閘管在其使用中也存在著一些問題，例如傳統(tǒng)的晶閘管無法在低頻率長時間工作，并且無法關(guān)斷。這也是其作用受限的主要原因之一。目前的新型晶閘管主要針對其無法關(guān)斷的弊端進行了改進，專門研制的晶閘管不僅可以在低頻工作一段時間，而且這種晶閘管在運行的過程中可以隨時關(guān)斷，這就使得研發(fā)大功率的，高電壓的可關(guān)斷變頻器成為了可能，并且促進的交通行業(yè)的發(fā)展。

2、絕緣柵雙極晶體管的應(yīng)用

絕緣柵雙極晶體管主要是針對可以關(guān)斷的晶閘管的升級來設(shè)計的，一般情況下，可關(guān)斷晶閘管并不能滿足實際的需求，雖然這種晶閘管目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種場合，但是人們在不斷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)可關(guān)斷的晶閘管存在能源損耗過高的問題，這種資源浪費的現(xiàn)象和當(dāng)下我國提倡的綠色節(jié)約理念向背離，并且環(huán)保性能上也有一定的缺失，使得普通的民眾無法選擇這樣一種經(jīng)濟性并不高的科技產(chǎn)品。

這種爭議在開發(fā)出絕緣柵雙極晶體管后得以有效解決，絕緣柵雙極晶體管主要是在可關(guān)斷的晶閘管上加入了可以降耗的性能，使得其實際的經(jīng)濟效益變得更高，并且絕緣柵雙極晶體管的出現(xiàn)必然會逐漸的取代傳統(tǒng)的晶體管材料，成為當(dāng)下大眾的主流選擇。目前這種晶體管主要應(yīng)用在電車的研發(fā)中。

3、智能功率模塊的應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智能化的產(chǎn)品越來越多，并且智能產(chǎn)品的智能化程度越來越高。目前人們在運用絕緣柵雙激光的基礎(chǔ)上，利用監(jiān)測來保護電路，并研制出了智能的功率模塊，這種智能化的電力電子模塊目前正在成為全世界各個國家所提倡的主流應(yīng)用方向。

智能化的功率模塊相比于傳統(tǒng)的電力電子模塊其技術(shù)有著飛越性的提升，并且在目前已經(jīng)取得了較為突出的成績，智能化的功率模塊主要是具有溫度傳感功能和電流傳感功能這兩大功能，并且不計如此，智能功率模塊的電流模式也較為節(jié)省，在一般情況下采用高壓電流模式，這樣就能夠大幅的降低能源損耗，并且使得工作流程更加便捷。

三、電力電子器件的應(yīng)用

目前來看電力電子器件在各行各業(yè)中都得到了一定的應(yīng)用，特別是在一些較為大型的工廠，這些工廠中將電力電子器件運用的很廣泛，并且在電力電子器件的實際應(yīng)用中能夠有效的提升生產(chǎn)效率，雖然常常會出現(xiàn)一些問題，這些問題都是電力電子器件在使用中出現(xiàn)的一些和實際性能需求不符現(xiàn)象所導(dǎo)致的，因此需要了解電力電子器件在應(yīng)用環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，這樣才能夠?qū)⑵浒l(fā)展方向弄清楚。

1、創(chuàng)新度不足

伴隨著我國經(jīng)濟體制的飛速發(fā)展，人們對于電力電子器件的要求也越來越高，在當(dāng)下不僅要求電力電子器件具有較高的機型性能和電力性能，同時還要保證其電力傳輸質(zhì)量保持高段位，在使得電力電子器件達到一定的規(guī)格要求后，使得其技術(shù)的發(fā)展能夠跟上人類社會的實際發(fā)展需要。

目前來看，電力電子器件的創(chuàng)新程度并不是很高，在很大一部分層面上還維持著原有的工作效率，并且在應(yīng)用電力電子器件的過程中，其中很大一部分種類的器件并不能滿足人們的實際生產(chǎn)和生活需要，這就需要根據(jù)我國的實際技術(shù)需求采取對電子技術(shù)針對性的提升，從而完成電力電子器件的優(yōu)化和革新，促進電力電子設(shè)備廣泛的應(yīng)用。

2、原材料的問題

在電力電子技術(shù)發(fā)展的環(huán)節(jié)中，材料一直是困擾著電力電子器件研發(fā)的一項重要阻礙。目前我們所找到的電子器件研制的原材料不是性能不達標(biāo)就是需要動用大量的人力物力來進行合成，在經(jīng)過很長一段時間的性能測試后才能被確認為原材料使用。

這就使得電力電子技術(shù)很難得到快速的發(fā)展，并且電子器件的更新?lián)Q代速度也會大打折扣，從而無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力電子性能需要，從原材料的性能測試到原材料可以實際投產(chǎn)之前往往要經(jīng)過很長一段時間的試用過程，在這段過程中對原材料在實際使用中的一些問題加以分析，從而對材料進行合理的選擇，但是這就使得原材料的選擇流程變得極為困難。

因此當(dāng)下必須要采取行之有效的措施來提高原材料的選擇效率，目前最好的解決辦法就是利用信息化的電子設(shè)備對原材料進行篩選，然后建立起完整的原材料信息數(shù)據(jù)庫，并且開發(fā)出相應(yīng)的電力電子儀器對原材料進行性能檢測，這樣就能夠使得原材料的管理規(guī)范化科學(xué)化，并且對原材料的性能測試變得更為效率，這種效率主要體現(xiàn)在新的產(chǎn)品形式的研發(fā)中。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會的不斷發(fā)展和進步，科技領(lǐng)域已經(jīng)得到了突飛猛進的發(fā)展，這種科技發(fā)展在電力電子技術(shù)的應(yīng)用中起到了至關(guān)重要的作用，目前電力電子器件的使用范圍正在不斷的擴大，在全球經(jīng)濟飛速發(fā)展的背景下，工業(yè)生產(chǎn)效率因為應(yīng)用了電力電子器件而得到了巨大的提升，并且電力電子器件也為人們的生活水平提供了一些動力。

目前在器件使用的影響中需要考慮電力電子技術(shù)的研發(fā)流程，從而使得我國的科技實力在全球化的科技競爭中凸顯出來。

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