电力电子技术

　　电力电子技术（power electronic technology），利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术。又称功率电子技术。电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴技术。它将微机控制与功率执行结成一体，统一完成逻辑、控制、监视、保护、诊断等综合功能，推动了机电一体化的技术潮流。

　　电力电子技术主要用于将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能(整流)或将直流电能变换成交流电能（逆变），将工频电源变换为设备所需频率的电源。电力电子技术还应用于将非电能转换为电能。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换为电能。与电子技术相比，电力电子技术变换的电能不是作为信息传感的载体，而是作为能源。因此，电力电子技术中重要的问题是所能转换的电功率。

　　电力电子技术的主要内容为电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料（最常用的为单晶硅）；它的理论基础为半导体物理；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路以电子学的理论为基础，根据器件的特点和电能转换的要求，开发出各种不同的电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了不同用途的整机，称为电力电子装置。

　　电力电子技术的发端是20世纪初用汞弧整流器代替机械式开关和换流器，但直到50年代初晶体管向大功率化发展，才奠定其走向实用化的基础。1957年美国R.A.约克制成实用晶闸管后，逐步拓展了电力电子技术的应用领域。70年代末，微电子技术和微机的发展，对电力电子技术产生巨大影响，使电力电子器件的容量更大（例如，80年代普通晶闸管的耐压等级和通流能力达到3500安／6500伏，可关断晶闸管达3000安／4500伏）、工作频率更高（中、小容量的场控电力电子器件的工作频率可达兆赫级）。由场控和双极型合成的新一代电力电子器件均具有门极关断能力，使电力电子电路更为简单，使电力电子装置的体积、重量、效率、性能等各方面指标不断提高。以电力电子装置和传统的电动机-发电机组比较，电效率有较大提高，节电效果明显。同时，各类新型电力电子装置往往对频率、电压等的调节比较容易，响应快，功能多，自动化程度高，因此用于工业上不但明显节能，还能提高生产率和产品质量，节省原材料，并可改善工作环境。但电力电子装置往往对电网和负载产生谐波干扰，有时对周围环境有高频干扰，为此，需在设计时考虑在谐波含量较大的负荷点装设电力滤波器。