我國(guó)電力電子技術(shù)的新進(jìn)展

我國(guó)電力電子技術(shù)的新進(jìn)展

    在電氣工程領(lǐng)域內(nèi)，電力電子技術(shù)算是一個(gè)較為新興的學(xué)科。從1957年第一只晶閘管的誕生開(kāi)始算起，他正在以相當(dāng)迅猛的速度發(fā)展著。近年來(lái)電力電子技術(shù)又取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)電力電子器件技術(shù)。全世界公認(rèn)，電力電子器件技術(shù)是電力電子技術(shù)的核心。甚至可以說(shuō)，一部電力電子技術(shù)的發(fā)展史，也就是電子電子器件的發(fā)展史。全世界每年都要產(chǎn)生很多種新的電力電子器件，但大浪淘沙，能留下來(lái)的新器件并未幾。igbt是一種很優(yōu)秀的電力電子器件。二十幾年前，和igbt同樣受到重視的還有mct，曾幾何時(shí)，igbt已逐漸取代晶閘管，成為電力電子技術(shù)的新寵，成為電力電子技術(shù)平臺(tái)性的器件。 
 電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗(yàn)電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測(cè)試器| 電力計(jì)| 電力測(cè)量?jī)x| 光度計(jì)| 電壓計(jì)| 電流計(jì)| 遺憾的是，目前我國(guó)幾乎沒(méi)有自己的igbt產(chǎn)業(yè)，我們大量購(gòu)買(mǎi)的igbt管子全部來(lái)自進(jìn)口。當(dāng)然，在全球經(jīng)濟(jì)一體化之下，不可能每個(gè)國(guó)家的所有產(chǎn)品都能自己生產(chǎn)。但我們是一個(gè)擁有13億人口的世界大國(guó)。對(duì)于像igbt這樣的基礎(chǔ)元件及其相關(guān)技術(shù)，不能只依靠進(jìn)口。否則一旦有戰(zhàn)事，發(fā)達(dá)國(guó)家肯定要封閉我們，那是不可想象的。因此，我國(guó)必須發(fā)展自己的igbt技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。
目前，我國(guó)只能進(jìn)口igbt芯片，自己進(jìn)行少量封裝。間隔真正擁有自己的igbt產(chǎn)業(yè)尚有一段間隔。但是，我們必須清醒地看到，我國(guó)間隔真正擁有自己的igbt產(chǎn)業(yè)并不遠(yuǎn)遠(yuǎn)。國(guó)家對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展十分重視，在國(guó)家支撐計(jì)劃中，已列進(jìn)重點(diǎn)項(xiàng)目“電力電子關(guān)鍵器件與重大裝備研制”的子項(xiàng)目“新型電力電子器件及電力電子集成技術(shù)”賜與大力支持，中標(biāo)的是西安電力電子技術(shù)研究所、江蘇宏微科技有限公司和西安交通大學(xué)。西安電力電子技術(shù)研究所是我國(guó)電力電子技術(shù)的龍頭單位，在電力電子器件的制造方面有很強(qiáng)的實(shí)力，是我國(guó)最早研制出第一只晶閘管的研究所。江蘇宏微科技有限公司是以我學(xué)會(huì)理事、海回趙善麒先生為首的民營(yíng)企業(yè)，他們較好的把握了igbt的制造技術(shù)。西安交通大學(xué)在電力電子技術(shù)方面有很強(qiáng)的實(shí)力。相信這一組合定能很好的完成這一任務(wù)，目前項(xiàng)目進(jìn)展順利，不久，我們就可以用上自己生產(chǎn)出的igbt。
(2)電力電子集成化技術(shù)。電子電路的集成化極大地改變了人類(lèi)的生活，假如電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了集成化，必將給我們的工作和生活方式帶來(lái)巨大影響。
但和電子電路集成技術(shù)不同，電力電子技術(shù)的集成有三大困難：電隔離、熱隔離、電磁隔離。在電力電子裝置電壓不高、容量不大的領(lǐng)域內(nèi)，單片電力電子集成電路被廣泛應(yīng)用。而在電壓較高、容量較大的領(lǐng)域，目前的研究仍以混合集成、封裝技術(shù)為主，以至于封裝技術(shù)成為當(dāng)前電力電子集成化技術(shù)研究的主流。
在我國(guó)，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)對(duì)此十分重視，專(zhuān)門(mén)設(shè)立了重點(diǎn)項(xiàng)目對(duì)其研究予以支持。浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)和西安電力電子技術(shù)研究所獲得了支持并較好的完成了該項(xiàng)目。最近，如前所述，在我國(guó)的支撐計(jì)劃中又給予了該項(xiàng)目支持。相信在這一領(lǐng)域中，我國(guó)將遇上發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。
(3)電力電子數(shù)字化技術(shù)。對(duì)于數(shù)字化本身的研究來(lái)說(shuō)，全世界已有很多成果和應(yīng)用。我國(guó)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究也并不落后很多。即使在電力電子領(lǐng)域，對(duì)此的研究也并非剛剛開(kāi)始。但其發(fā)展速度之快，則超出人們的預(yù)料。
目前，在電力電子領(lǐng)域，數(shù)字化技術(shù)正以飛快的速度發(fā)展著。以前，以開(kāi)電源關(guān)為代表的一些技術(shù)不太復(fù)雜，模擬技術(shù)相對(duì)成熟的領(lǐng)域廣泛采用模擬技術(shù)�，F(xiàn)在，由于大規(guī)模生產(chǎn)的不斷發(fā)展，要求調(diào)試更為簡(jiǎn)單的呼聲甚高，因此傳統(tǒng)的模擬控制技術(shù)正逐漸讓位給數(shù)字控制技術(shù)，促成了數(shù)字控制技術(shù)的飛速發(fā)展。不少大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)專(zhuān)門(mén)抽出人力物力，開(kāi)展電力電子數(shù)字化技術(shù)的研究。
(4)小功率電力電子技術(shù)。以前，和小功率電力電子技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)更加關(guān)注容量較大的電力電子技術(shù)的發(fā)展。有人甚至以為，功率小的裝置和技術(shù)不能算是電力電子。后來(lái)，我們提出了不以功率大小，而以功能來(lái)區(qū)分電力電子和信息電子的概念。這一想法被普遍認(rèn)可。
近來(lái)，以使用電力mosfet的電源治理芯片為代表的小功率電力電子技術(shù)異軍突起，發(fā)展極為迅猛，深刻地改變著電力電子技術(shù)的格式。對(duì)此，電力電子技術(shù)工程師必須有清醒的熟悉。
在其他領(lǐng)域（如手持電器），小功率電力電子也大行其道。對(duì)此，電力電子技術(shù)工程師必須給予足夠的重視。固然一臺(tái)小功率電力電子價(jià)格不高，但數(shù)目極其龐大，因此在產(chǎn)值上不可忽視。
(5)新能源發(fā)電技術(shù)和電能質(zhì)量控制技術(shù)及節(jié)能技術(shù)。其中風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電最受關(guān)注，而電力電子技術(shù)正是風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的核心技術(shù)之一，這給電力電子工程師提供了千載難逢的發(fā)展機(jī)遇，廣大電力電子工程師務(wù)必捉住這一機(jī)遇，乘勢(shì)而上，促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，由于一方面電力電子裝置和電弧爐等裝置的的大量應(yīng)用，使得電能質(zhì)量日益下降，另一方面用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高，人們對(duì)以有源電力濾波器為代表的電能質(zhì)量控制裝置日益重視，研究開(kāi)發(fā)越來(lái)越多。此外，由于電力系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)（約占發(fā)電量的60％以上）和照明電源（約占發(fā)電量的10～15％）的大量采用，電力電子裝置對(duì)無(wú)功功率和電力諧波都可有很好的補(bǔ)償作用，因此，電力電子技術(shù)被稱(chēng)為節(jié)能的技術(shù)。目前，由于化石能源日漸枯竭，因此，電力電子技術(shù)在節(jié)能方面受到很大程度的重視，并且發(fā)展十分迅速。
同時(shí)，一方面由于電力電子裝置和電弧爐等裝置的的大量應(yīng)用，使得電能質(zhì)量日益下降，另一方面用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高，人們對(duì)以有源電力濾波器為代表的電能質(zhì)量控制裝置日益重視，研究開(kāi)發(fā)越來(lái)越多。