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電子技術基礎有哪些用途

發布時間:2023-09-12 20:28:37

① 請問,誰知道學電子技術有什麼用

你是學生還是??首先我告訴你電子技術大致分三類:1.強電(機電類)2.弱電(嵌入式)3.控制類(自動化),其次,電子技術在當下很好找工作而且待遇也好。最後就是興趣問題,這個東西本身就是門檻很高的東西,你學一兩年不見得有什麼和老中醫是一樣的道理。 我是做嵌入式的,也屬於電子類專業,哈有什麼不懂得可以追問

② 電子技術的應用在哪些地方

電子技術是根據電子學的原理,運用電子元器件設計和製造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學,包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。信息電子技術包括 Analog (模擬) 電子技術和 Digital (數字) 電子技術。電子技術是對電子信號進行處理的技術,處理的方式主要有:信號的發生、放大、濾波、轉換。
應用領域:

1、電源與電力系統
計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面採用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進入了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日「能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的外圍設備,在睡眠狀態下的耗電量若小於30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程式控制交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中採用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標准控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用於無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源), 同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流雜訊的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊採用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和採用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研製生產了採用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了採用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的雜訊得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬體技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。

變頻器電源
變頻器電源主要用於交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均採用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然後由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器, 將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似於正弦波,用於驅動交流非同步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用於空調器中。至1997年,其佔有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內於90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成高潮。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合於變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研製的進一步發展方向。

高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由於IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。

電子元器件
逆變焊機電源大都採用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合, 整流濾波後成為穩定的直流,供電弧使用。
由於焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處於短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。採用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。

大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用於靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始採用逆變技術,將市電整流後逆變為3kHz左右的中頻,然後升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司採用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。並將乾式變壓器技術成功的應用於高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研製,市電經整流變為直流,採用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然後由高頻變壓器升壓,最後整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂「電力公害」,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統採用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研製壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器並聯技術的研究上。八十年代中後期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展,各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代後期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加,應用領域不斷擴大。

分布式電源供電系統電路
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸採納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。

2、工業領域中的應用
在傳統的工業領域中,應用廣泛的主要是交直流電動機。直流電動機具有較強的調速功能,為其供電的可控整流電源或者是直流電源多數採用的是電力電子裝置。伴隨著科學技術的不斷進步,電力電子變頻技術迅速發展並成熟,它使得交流電機的調速性能得到了很大的提升,並且逐步取代直流電機占據市場的主要地位。
在工業生產中,交流電機廣泛應用於不同載荷的軋鋼機和數控機床上,發揮著重要的作用和良好的性能。為了避免在設備啟動中引起電流沖擊,一些不需要採用電力電子裝置的設備也開始廣泛採取該裝置設備。同時,在電鍍裝置中也安裝使用了整流電源,冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源也廣泛使用電力電子技術。電力電子技術的使用范圍和規模在日益擴大。

3、交通領域中的應用
電子技術在交通領域中的應用主要為交通系統應用。電力機車目前正在由傳統直流電機傳動向交流電機傳統轉變,主要採用GTO控制器件,整流和逆變用PWM控制,所以可使輸入電流為正弦波。目前,很多國家在研製採用直線同步電機驅動的磁懸浮列車,一旦該技術成熟並成功應用的話,將會為交通帶來一次變革,不僅有利於縮短時間還對節能減排做出重要貢獻。
電機技術還可以用於汽車的發動機。在現代汽車上,機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨於淘汰,電控的燃油噴射裝置因其性能卓越而被廣泛應用。通過電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終在最佳工作狀態,使其輸出功率在一定的條件下最大限度地節油和凈化空氣。同時通過實驗獲得最佳的工作條件,並輸入存儲器中,當發動機開始工作時,根據感測器測得的空氣流量、排氣管中的含氧量等參數,按照事先編號的運算程序運行,然後控制發動機在最佳工況下。
目前汽車電子技術已發展到第四代,即包括電子技術(含微機技術)、優化控制技術、感測器技術、網路技術、機電一體化耦合交叉技術等綜合技術的小系統,並且早已從科研階段進入了商品生產的成熟階段(例如制動、轉向和懸架的集中控制以及發動機和變速器的集中控制)。同時,智能化集成感測器和智能執行機構將付諸實用,數字式信號處理方式將應用於聲音識別、安全碰撞、適時診斷和導航系統等。

4、醫學中的應用
電子技術在醫學中的應用主要有電子病歷、生物晶元、攜帶型醫療電子檢測儀、遠程診療系統等。電子病歷是電子技術和網路技術的結合,可以為醫療機構提供適時的醫療信息,是系統化的居民健康檔案,也可以為醫療責任提供證據;利用感測器的生物晶元,可以對人體進行DNA的檢測,快速處理相關信息,親子鑒定等;電子技術應用於攜帶型醫療電子檢測儀,可以通過微控制器,連接醫療機構網路,實現醫生對患者的後期診療觀察,有利於醫療效果的發揮;同時,利用醫學與網路技術、微電子技術等,可以達到醫學的遠程診療,實現醫學資源的共享,有利於偏遠地區的醫學診療。

5、廣播電視領域
廣播電視業是一個技術密集的行業,它伴隨著現代電子技術的產生而產生,隨著現代電子技術的發展而發展。近10 年來,以數字技術、衛星技術、光傳輸技術和網路技術為代表的新技術正在給廣播電視的發展帶來革命性的變化。技術的發展決定著廣播電視的節目製作質量、傳輸質量和覆蓋范圍,這些因素都是廣播電視業競爭發展的手段。所以,國外的廣播電視集團已經紛紛採用或正在規劃新技術的大規模應用。我國的廣播電視業要想參與競爭,同樣必須走產業化發展道路,完全按照產業運作的方式實施大規模技術改造。

6、國防領域
國防事業的發展很大程度上依賴於國防電子企業的發展,而國防電子企業的發展又依賴於電子技術的進步。全球軍事工業的兼並與重組浪潮造就了一批超大規模的國防電子企業。這些企業以電子和信息技術的優勢迎合了新軍事變革的需要,也改變了整個國防電子工業的布局。目前,機載、星載、艦載和陸基感測器(包括射頻和光電感測器)是許多國家獲得情報優勢的主要手段,通信網路技術和武器系統綜合技術則是實施聯合作戰和軍隊轉型的基礎和必要條件。信息網絡將連接和支持各種武器平台,它是「網路中心戰」的基礎和核心,而電子信息設備在各種武器裝備中的滲透基本實現了武器裝備的信息化,使戰爭形態發展成系統與系統的較量,體系與體系的對抗。對國防電子企業而言,根據這種變化的軍事環境和市場需求作出調整,是其生存立足之必須,網路化、信息化技術也將是未來軍事裝備的關鍵技術。

7、報刊領域
電子技術的發展使報紙有了新形式—--電子報刊出現了報紙是當今人類社會的主要信息來源之一,讀報已成為許多人一生不改的習慣,網路報紙的出現將使這種讀報習慣發生改變。電子報刊是計算機技術發展的產物,它不僅僅是把報紙,雜志的版面展現在電腦屏幕上,而且是對現有報刊的補充。讀者可以在電子報刊上查閱相關的背景材料,以及以往發表的文章等;此外,還可以藉助於電腦與文章之作者,編輯,甚至文章中所涉及的有關人士接觸。電子報刊可以向讀者提供大量的信息,而一般報刊的版面則有很大的局限性,不可能達到這一目的。電子報刊可提供當天報刊的全部內容,還可以提供電腦游戲,報刊在過去曾發表的文章,各類廣告,讀者與新聞人物,以及讀者與讀者之間的對話等。新興的電子報刊的發展前景是十分誘人的。

③ 電子技術的應用有哪些

在我們日常生活中電能已經成為不可或缺的生活能源。自其誕生以來,人類一直在技術領域尋求突破,以期望其能更好的為時代發展添加動力。隨著科技的進步,近些年電力電子相關技術應用得到了迅猛發展。因此作為一名電氣工作人員,很有必要熟悉掌握基本的電力電子知識,以適用日益復雜的電氣工作環境。

什麼是電力電子技術?使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術即為電力電子技術。電力電子技術不同於一般微電子等其它技術,其屬於電源技術研究方向。電力電子技術系統主要有控制電路、驅動電路、保護電路等相關器件構成。

主要常見的電力電子器件主要有:

①、 GTO——門極可關斷晶閘管(可控硅)電流驅動型門極施加負的脈沖電流使其關斷;
截至目前電力電子技術以廣泛應用於電力特高壓傳輸的直流輸送換流、智能變電站直流遠程投切控制、鋼鐵行業的中高頻直流感應加熱裝置、工廠高壓大功率電機的軟啟動及變頻驅動控制、伺服驅動及UPS裝置、大功率無功補償電容器控制、焊接設備、新能源汽車電控驅動、民用領域家電產品如家庭調光台燈、電磁爐、微波爐、變頻製冷設備。軍事領域激光器、電磁發射器、預警雷達等行業。
以現代數字電子技術的基本知識、基本理論為主線,將數字電子技術的基本理論與各種新技術有機地結合在一起;以應用為目的,在保證科學性的前提下,從工程觀點考慮,刪繁就簡,使理論分析重點突出、概念清楚、實用性強。在內容安排上,以培養讀者的工作能力為目的,將理論知識的講授與技能訓練有機結合,將能力培養貫穿於整個教學過程中。 《數字電子技術應用基礎》主要內容包括數字電路的基本知識、邏輯門電路、組合邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈沖波形的產生和變換、d/a和a/d轉換器、存儲器和可編程邏輯器件及數字電路的綜合訓練。 《數字電子技術應用基礎》可作為高職高專院校電子、通信、機電一體化。

④ 電子技術的應用領域

電子技術的應用領域

電力電子技術分為電力電子器件製造技術和變流技術(整流,逆變,斬波,變頻,變相等)兩個分支。

現已成為現代電氣工程與自動化專業不可缺少的一門專業基礎課,在培養該專業人才中佔有重要地位。

電力電子學(Power Electronics)這一名稱是在上世紀60年代出現的。1974年,美國的W.Newell用一個倒三角形(如圖)對電力電子學進行了描述,認為它是由電力學、電子學和控制理論三個學科交叉而形成的。這一觀點被全世界普遍接受。"電力電子學"和"電力電子技術"是分別從學術和工程技術2個不同的角度來稱呼的。

一般認為,電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研製出的第一個晶閘管為標志的,電力電子技術的概念和基礎就是由於晶閘管和晶閘管變流技術的發展而確立的。此前就已經有用於電力變換的電子技術,所以晶閘管出現前的時期可稱為電力電子技術的史前或黎明時期。70年代後期以門極可關斷晶閘管(GTO),電力雙極型晶體管(BJT),電力場效應管(Power-MOSFET)為代表的全控型器件全速發展(全控型器件的特點是通過對門極既柵極或基極的控制既可以使其開通又可以使其關斷)。使電力電子技術的面貌煥然一新進入了新的發展階段。80年代後期,以絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的復合)為代表的復合型器件集驅動功率小,開關速度快,通態壓降小,載流能力大於一身,性能優越使之成為現代電力電子技術的主導器件。為了使電力電子裝置的結構緊湊,體積減小,常常把若干個電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式,後來又把驅動,控制,保護電路和功率器件集成在一起,構成功率集成電路(PIC)。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術發展的一個重要方向。

利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術,有時也稱為功率電子技術。一般情況下,它是將一種形式的工業電能轉換成另一種形式的工業電能。例如,將交流電能變換成直流電能或將直流電能變換成交流電能;將工頻電源變換為設備所需頻率的電源;在正常交流電源中斷時,用逆變器(見電力變流器)將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應用電力電子技術還能實現非電能與電能之間的轉換。例如,利用太陽電池將太陽輻射能轉換成電能。與電子技術不同,電力電子技術變換的電能是作為能源而不是作為信息感測的載體。因此人們關注的是所能轉換的電功率。

電力電子技術是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科。因它本身是大功率的電技術,又大多是為應用強電的工業服務的,故常將它歸屬於電工類。電力電子技術的內容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統。電力電子器件以半導體為基本材料,最常用的材料為單晶硅;它的理論基礎為半導體物理學;它的工藝技術為半導體器件工藝。近代新型電力電子器件中大量應用了微電子學的技術。電力電子電路吸收了電子學的理論基礎,根據器件的'特點和電能轉換的要求,又開發出許多電能轉換電路。這些電路中還包括各種控制、觸發、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次迴路及外圍電路。利用這些電路,根據應用對象的不同,組成了各種用途的整機,稱為電力電子裝置。這些裝置常與負載、配套設備等組成一個系統。電子學、電工學、自動控制、信號檢測處理等技術常在這些裝置及其系統中大量應用。

應用

一般工業:

交直流電機、電化學工業、冶金工業

交通運輸:

電氣化鐵道、電動汽車、航空、航天、航海

電力系統:

高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償

電子裝置電源:

為信息電子裝置提供動力

家用電器:

"節能燈"、變頻空調

其他:

UPS、 航天飛行器、新能源、發電裝置

作用

(1) 優化電能使用。通過電力電子技術對電能的處理,使電能的使用達到合理、高效和節約,實現了電能使用最佳化。例如,在節電方面,針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業窯爐、感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查,潛在節電總量相當於1990年全國發電量的16%,所以推廣應用電力電子技術是節能的一項戰略措施,一般節能效果可達10%-40%,我國已將許多裝置列入節能的推廣應用項目。

(2) 改造傳統產業和發展機電一體化等新興產業。據發達國家預測,今後將有95%的電能要經電力電子技術處理後再使用,即工業和民用的各種機電設備中,有95%與電力電子產業有關,特別是,電力電子技術是弱電控制強電的媒體,是機電設備與計算機之間的重要介面,它為傳統產業和新興產業採用微電子技術創造了條件,成為發揮計算機作用的保證和基礎。

(3) 電力電子技術高頻化和變頻技術的發展,將使機電設備突破工頻傳統,向高頻化方向發展。實現最佳工作效率,將使機電設備的體積減小幾倍、幾十倍,響應速度達到高速化,並能適應任何基準信號,實現無噪音且具有全新的功能和用途。

(4) 電力電子智能化的進展,在一定程度上將信息處理與功率處理合一,使微電子技術與電力電子技術一體化,其發展有可能引起電子技術的重大改革。有人甚至提出,電子學的下一項革命將發生在以工業設備和電網為對象的電子技術應用領域,電力電子技術將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。

折疊編輯本段器件

1902年出現了第一個 玻 璃的汞弧整流器。1910年出現了鐵殼汞弧整流器。用汞弧整流器代替機械式開關和換流器,這是電力電子技術的發端。1920年試制出氧化銅整流器,1923年出現了 硒 整流器。30年代,這些整流器開始大量用於電力整流裝置中。20世紀40年代末出現了晶體管。20世紀50年代初,晶體管向大功率化發展,同時用半導體單晶材料製成的大功率二極體也得到發展。1954年,瑞典通用電機公司(ASEA公司)首先將汞弧管用於高壓整流和逆變,並在±100千伏直流輸電線路上應用,傳輸20兆瓦的電力。1956年,美國人J.莫爾製成晶閘管雛型。1957年,美國人R.A.約克製成實用的晶閘管。50年代末晶閘管被用於電力電子裝置,60年代以來得到迅速推廣,並開發出一系列派生器件,拓展了電力電子技術的應用領域。 電力電子電路 隨著晶閘管應用的推廣,開發出許多電力電子電路,按其功能可分為:①將交流電能轉換成直流電能的整流電路;②將直流電能轉換成交流電能的逆變電路;③將一種形式的交流電能轉換成另一種形式的交流電能的交流變換電路;④將一種形式的直流電能轉換成另一種形式的直流電能的直流變換電路。這些電路都包含晶閘管,而每個晶閘管都需要相應的觸發器。於是配合這些電力電子電路出現了許多的觸發控制電路。根據所用的器件,這些控制電路大體上可以分為3代。第一代的控制電路主要由分立的電子元件(如晶體管、二極體)組成。直到80年代後期,還用得不少。第二代由集成電路組成。自從1958年美國出現了世界上第一個集成電路以來,發展異常迅速。它應用到電力電子裝置的控制電路中,使其結構緊湊,功能和可靠性得到提高。第三代由微機進行控制。70年代以來,由於微機的發展使電力電子裝置進一步朝實現智能化的方向進步。電力電子裝置隨著電力電子電路的發展和完善,由晶閘管組成的許多類型的電力電子裝置不斷出現。如大功率的電解電源、焊接電源、電鍍用的直流電源;直流和交流牽引、直流傳動、交流串級調速、變頻調速等傳動用電源;勵磁、無功靜止補償、諧波補償等電力系統用的電力電子裝置;低頻、中頻、高頻電源等各種非工頻電源,尤其是感應加熱的中高頻電源;不停電電源、交流穩壓電源等各種工業用電力電子電源;各種調壓器等等。這些電力電子裝置,與傳統的電動機-發電機組比,有較高的電效率(以容量10千瓦至數百千瓦、頻率為1000赫的電動機-發電機組為例,在額定負載下,效率η=80%,並隨負載減小而顯著降低,若用晶閘管電源,η≥92%,且隨負載變化不大),因此,有明顯的節能效果。電力電子裝置是靜止式裝置,佔地面積小,重量輕,安裝方便(以焊接電源為例,與旋轉焊機相比,重量減輕80%,節能15%)。同時,電力電子裝置往往對頻率、電壓等的調節比較容易,響應快,功能多,自動化程度高,因此用於工業上不但明顯節能,還往往能提高生產率和產品質量,節省原材料,並常能改善工作環境。但電力電子裝置大多為電子開關式裝置,它往往對電網和負載產生諧波干擾,有時還對周圍環境引起一定的高頻干擾,這是在設計這些裝置和系統時必須妥善解決的(見高次諧波抑制)。

折疊編輯本段進展

從20世紀50年代中到70年代末,以大功率硅二極體、雙極型功率晶體管和晶閘管應用為基礎(尤其是晶閘管)的電力電子技術發展比較成熟。70年代末以來,兩個方面的發展對電力電子技術引起了巨大的沖擊。其一為微機的發展對電力電子裝置的控制系統、故障檢測、信息處理等起了重大作用,今後還將繼續發展;其二為微電子技術、光纖技術等滲透到電力電子器件中,開發出更多的新一代電力電子器件。其中除普通晶閘管向更大容量(6500伏、3500安)發展外,門極可關斷晶閘管(GTO)電壓已達4500伏,電流已達 2500~3000安;雙極型晶體管也向著更大容量發展,80年代中後期其工業產品最高電壓達1400伏,最大電流達400安,工作頻率比晶閘管高得多,採用達林頓結構時電流增益可達75~200。 隨著光纖技術的發展,美國和日本於1981~1982年間相繼研製成光控晶閘管並用於直流輸電系統。這種光控管與電觸發的晶閘管相比,簡化了觸發電路,提高了絕緣水平和抗干擾能力,可使變流設備向小型、輕量方向發展,既降低了造價,又提高運行的可靠性。同時,場控電力電子器件也得到發展,如功率場效應晶體管(power MOSFET)和功率靜電感應晶體管(SIT)已達千伏級和數十至數百安級的電壓、電流等級,中小容量的工作頻率可達兆赫級。由場控和雙極型合成的新一代電力電子器件,如絕緣柵雙極型晶體管(IGT或IGBT)和MOS控制晶閘管(MCT)也正在興起,容量也已相當大。這些新器件均具有門極關斷能力,且工作頻率可以大大提高,使電力電子電路更加簡單,使電力電子裝置的體積、重量、效率、性能等各方面指標不斷提高,它將使電力電子技術發展到一個更新的階段。與此同時,電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置的計算機模擬和模擬技術也在不斷發展。

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