① 请问,谁知道学电子技术有什么用
你是学生还是??首先我告诉你电子技术大致分三类:1.强电(机电类)2.弱电(嵌入式)3.控制类(自动化),其次,电子技术在当下很好找工作而且待遇也好。最后就是兴趣问题,这个东西本身就是门槛很高的东西,你学一两年不见得有什么和老中医是一样的道理。 我是做嵌入式的,也属于电子类专业,哈有什么不懂得可以追问
② 电子技术的应用在哪些地方
电子技术是根据电子学的原理,运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。
应用领域:
1、电源与电力系统
计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
电子元器件
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。
分布式电源供电系统电路
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
2、工业领域中的应用
在传统的工业领域中,应用广泛的主要是交直流电动机。直流电动机具有较强的调速功能,为其供电的可控整流电源或者是直流电源多数采用的是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步,电力电子变频技术迅速发展并成熟,它使得交流电机的调速性能得到了很大的提升,并且逐步取代直流电机占据市场的主要地位。
在工业生产中,交流电机广泛应用于不同载荷的轧钢机和数控机床上,发挥着重要的作用和良好的性能。为了避免在设备启动中引起电流冲击,一些不需要采用电力电子装置的设备也开始广泛采取该装置设备。同时,在电镀装置中也安装使用了整流电源,冶金工业中的高频、中频感应加热电源也广泛使用电力电子技术。电力电子技术的使用范围和规模在日益扩大。
3、交通领域中的应用
电子技术在交通领域中的应用主要为交通系统应用。电力机车目前正在由传统直流电机传动向交流电机传统转变,主要采用GTO控制器件,整流和逆变用PWM控制,所以可使输入电流为正弦波。目前,很多国家在研制采用直线同步电机驱动的磁悬浮列车,一旦该技术成熟并成功应用的话,将会为交通带来一次变革,不仅有利于缩短时间还对节能减排做出重要贡献。
电机技术还可以用于汽车的发动机。在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控的燃油喷射装置因其性能卓越而被广泛应用。通过电子喷油装置可以自动地保证发动机始终在最佳工作状态,使其输出功率在一定的条件下最大限度地节油和净化空气。同时通过实验获得最佳的工作条件,并输入存储器中,当发动机开始工作时,根据传感器测得的空气流量、排气管中的含氧量等参数,按照事先编号的运算程序运行,然后控制发动机在最佳工况下。
目前汽车电子技术已发展到第四代,即包括电子技术(含微机技术)、优化控制技术、传感器技术、网络技术、机电一体化耦合交叉技术等综合技术的小系统,并且早已从科研阶段进入了商品生产的成熟阶段(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。
4、医学中的应用
电子技术在医学中的应用主要有电子病历、生物芯片、便携式医疗电子检测仪、远程诊疗系统等。电子病历是电子技术和网络技术的结合,可以为医疗机构提供适时的医疗信息,是系统化的居民健康档案,也可以为医疗责任提供证据;利用传感器的生物芯片,可以对人体进行DNA的检测,快速处理相关信息,亲子鉴定等;电子技术应用于便携式医疗电子检测仪,可以通过微控制器,连接医疗机构网络,实现医生对患者的后期诊疗观察,有利于医疗效果的发挥;同时,利用医学与网络技术、微电子技术等,可以达到医学的远程诊疗,实现医学资源的共享,有利于偏远地区的医学诊疗。
5、广播电视领域
广播电视业是一个技术密集的行业,它伴随着现代电子技术的产生而产生,随着现代电子技术的发展而发展。近10 年来,以数字技术、卫星技术、光传输技术和网络技术为代表的新技术正在给广播电视的发展带来革命性的变化。技术的发展决定着广播电视的节目制作质量、传输质量和覆盖范围,这些因素都是广播电视业竞争发展的手段。所以,国外的广播电视集团已经纷纷采用或正在规划新技术的大规模应用。我国的广播电视业要想参与竞争,同样必须走产业化发展道路,完全按照产业运作的方式实施大规模技术改造。
6、国防领域
国防事业的发展很大程度上依赖于国防电子企业的发展,而国防电子企业的发展又依赖于电子技术的进步。全球军事工业的兼并与重组浪潮造就了一批超大规模的国防电子企业。这些企业以电子和信息技术的优势迎合了新军事变革的需要,也改变了整个国防电子工业的布局。目前,机载、星载、舰载和陆基传感器(包括射频和光电传感器)是许多国家获得情报优势的主要手段,通信网络技术和武器系统综合技术则是实施联合作战和军队转型的基础和必要条件。信息网络将连接和支持各种武器平台,它是“网络中心战”的基础和核心,而电子信息设备在各种武器装备中的渗透基本实现了武器装备的信息化,使战争形态发展成系统与系统的较量,体系与体系的对抗。对国防电子企业而言,根据这种变化的军事环境和市场需求作出调整,是其生存立足之必须,网络化、信息化技术也将是未来军事装备的关键技术。
7、报刊领域
电子技术的发展使报纸有了新形式—--电子报刊出现了报纸是当今人类社会的主要信息来源之一,读报已成为许多人一生不改的习惯,网络报纸的出现将使这种读报习惯发生改变。电子报刊是计算机技术发展的产物,它不仅仅是把报纸,杂志的版面展现在电脑屏幕上,而且是对现有报刊的补充。读者可以在电子报刊上查阅相关的背景材料,以及以往发表的文章等;此外,还可以借助于电脑与文章之作者,编辑,甚至文章中所涉及的有关人士接触。电子报刊可以向读者提供大量的信息,而一般报刊的版面则有很大的局限性,不可能达到这一目的。电子报刊可提供当天报刊的全部内容,还可以提供电脑游戏,报刊在过去曾发表的文章,各类广告,读者与新闻人物,以及读者与读者之间的对话等。新兴的电子报刊的发展前景是十分诱人的。
③ 电子技术的应用有哪些
在我们日常生活中电能已经成为不可或缺的生活能源。自其诞生以来,人类一直在技术领域寻求突破,以期望其能更好的为时代发展添加动力。随着科技的进步,近些年电力电子相关技术应用得到了迅猛发展。因此作为一名电气工作人员,很有必要熟悉掌握基本的电力电子知识,以适用日益复杂的电气工作环境。
什么是电力电子技术?使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术即为电力电子技术。电力电子技术不同于一般微电子等其它技术,其属于电源技术研究方向。电力电子技术系统主要有控制电路、驱动电路、保护电路等相关器件构成。
主要常见的电力电子器件主要有:
①、 GTO——门极可关断晶闸管(可控硅)电流驱动型门极施加负的脉冲电流使其关断;
截至目前电力电子技术以广泛应用于电力特高压传输的直流输送换流、智能变电站直流远程投切控制、钢铁行业的中高频直流感应加热装置、工厂高压大功率电机的软启动及变频驱动控制、伺服驱动及UPS装置、大功率无功补偿电容器控制、焊接设备、新能源汽车电控驱动、民用领域家电产品如家庭调光台灯、电磁炉、微波炉、变频制冷设备。军事领域激光器、电磁发射器、预警雷达等行业。
以现代数字电子技术的基本知识、基本理论为主线,将数字电子技术的基本理论与各种新技术有机地结合在一起;以应用为目的,在保证科学性的前提下,从工程观点考虑,删繁就简,使理论分析重点突出、概念清楚、实用性强。在内容安排上,以培养读者的工作能力为目的,将理论知识的讲授与技能训练有机结合,将能力培养贯穿于整个教学过程中。 《数字电子技术应用基础》主要内容包括数字电路的基本知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和变换、d/a和a/d转换器、存储器和可编程逻辑器件及数字电路的综合训练。 《数字电子技术应用基础》可作为高职高专院校电子、通信、机电一体化。
④ 电子技术的应用领域
电子技术的应用领域
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。
电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年,美国的W.Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。"电力电子学"和"电力电子技术"是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。
一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的,电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术,所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管(GTO),电力双极型晶体管(BJT),电力场效应管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件全速发展(全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断)。使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合)为代表的复合型器件集驱动功率小,开关速度快,通态压降小,载流能力大于一身,性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑,体积减小,常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式,后来又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC)。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。
利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术。一般情况下,它是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或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同,电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。
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学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、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,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;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。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的'特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。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,组成了各种用途的整机,称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。
应用
一般工业:
交直流电机、电化学工业、冶金工业
交通运输:
电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海
电力系统:
高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿
电子装置电源:
为信息电子装置提供动力
家用电器:
"节能灯"、变频空调
其他:
UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置
作用
(1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查,潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。
(2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测,今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用,即工业和民用的各种机电设备中,有95%与电力电子产业有关,特别是,电力电子技术是弱电控制强电的媒体,是机电设备与计算机之间的重要接口,它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件,成为发挥计算机作用的保证和基础。
(3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展,将使机电设备突破工频传统,向高频化方向发展。实现最佳工作效率,将使机电设备的体积减小几倍、几十倍,响应速度达到高速化,并能适应任何基准信号,实现无噪音且具有全新的功能和用途。
(4) 电力电子智能化的进展,在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出,电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域,电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。
折叠编辑本段器件
1902年出现了第一个 玻 璃的汞弧整流器。1910年出现了铁壳汞弧整流器。用汞弧整流器代替机械式开关和换流器,这是电力电子技术的发端。1920年试制出氧化铜整流器,1923年出现了 硒 整流器。30年代,这些整流器开始大量用于电力整流装置中。20世纪40年代末出现了晶体管。20世纪50年代初,晶体管向大功率化发展,同时用半导体单晶材料制成的大功率二极管也得到发展。1954年,瑞典通用电机公司(ASEA公司)首先将汞弧管用于高压整流和逆变,并在±100千伏直流输电线路上应用,传输20兆瓦的电力。1956年,美国人J.莫尔制成晶闸管雏型。1957年,美国人R.A.约克制成实用的晶闸管。50年代末晶闸管被用于电力电子装置,60年代以来得到迅速推广,并开发出一系列派生器件,拓展了电力电子技术的应用领域。 电力电子电路 随着晶闸管应用的推广,开发出许多电力电子电路,按其功能可分为:①将交流电能转换成直流电能的整流电路;②将直流电能转换成交流电能的逆变电路;③将一种形式的交流电能转换成另一种形式的交流电能的交流变换电路;④将一种形式的直流电能转换成另一种形式的直流电能的直流变换电路。这些电路都包含晶闸管,而每个晶闸管都需要相应的触发器。于是配合这些电力电子电路出现了许多的触发控制电路。根据所用的器件,这些控制电路大体上可以分为3代。第一代的控制电路主要由分立的电子元件(如晶体管、二极管)组成。直到80年代后期,还用得不少。第二代由集成电路组成。自从1958年美国出现了世界上第一个集成电路以来,发展异常迅速。它应用到电力电子装置的控制电路中,使其结构紧凑,功能和可靠性得到提高。第三代由微机进行控制。70年代以来,由于微机的发展使电力电子装置进一步朝实现智能化的方向进步。电力电子装置随着电力电子电路的发展和完善,由晶闸管组成的许多类型的电力电子装置不断出现。如大功率的电解电源、焊接电源、电镀用的直流电源;直流和交流牵引、直流传动、交流串级调速、变频调速等传动用电源;励磁、无功静止补偿、谐波补偿等电力系统用的电力电子装置;低频、中频、高频电源等各种非工频电源,尤其是感应加热的中高频电源;不停电电源、交流稳压电源等各种工业用电力电子电源;各种调压器等等。这些电力电子装置,与传统的电动机-发电机组比,有较高的电效率(以容量10千瓦至数百千瓦、频率为1000赫的电动机-发电机组为例,在额定负载下,效率η=80%,并随负载减小而显着降低,若用晶闸管电源,η≥92%,且随负载变化不大),因此,有明显的节能效果。电力电子装置是静止式装置,占地面积小,重量轻,安装方便(以焊接电源为例,与旋转焊机相比,重量减轻80%,节能15%)。同时,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,还往往能提高生产率和产品质量,节省原材料,并常能改善工作环境。但电力电子装置大多为电子开关式装置,它往往对电网和负载产生谐波干扰,有时还对周围环境引起一定的高频干扰,这是在设计这些装置和系统时必须妥善解决的(见高次谐波抑制)。
折叠编辑本段进展
从20世纪50年代中到70年代末,以大功率硅二极管、双极型功率晶体管和晶闸管应用为基础(尤其是晶闸管)的电力电子技术发展比较成熟。70年代末以来,两个方面的发展对电力电子技术引起了巨大的冲击。其一为微机的发展对电力电子装置的控制系统、故障检测、信息处理等起了重大作用,今后还将继续发展;其二为微电子技术、光纤技术等渗透到电力电子器件中,开发出更多的新一代电力电子器件。其中除普通晶闸管向更大容量(6500伏、3500安)发展外,门极可关断晶闸管(GTO)电压已达4500伏,电流已达 2500~3000安;双极型晶体管也向着更大容量发展,80年代中后期其工业产品最高电压达1400伏,最大电流达400安,工作频率比晶闸管高得多,采用达林顿结构时电流增益可达75~200。 随着光纤技术的发展,美国和日本于1981~1982年间相继研制成光控晶闸管并用于直流输电系统。这种光控管与电触发的晶闸管相比,简化了触发电路,提高了绝缘水平和抗干扰能力,可使变流设备向小型、轻量方向发展,既降低了造价,又提高运行的可靠性。同时,场控电力电子器件也得到发展,如功率场效应晶体管(power MOSFET)和功率静电感应晶体管(SIT)已达千伏级和数十至数百安级的电压、电流等级,中小容量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,如绝缘栅双极型晶体管(IGT或IGBT)和MOS控制晶闸管(MCT)也正在兴起,容量也已相当大。这些新器件均具有门极关断能力,且工作频率可以大大提高,使电力电子电路更加简单,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,它将使电力电子技术发展到一个更新的阶段。与此同时,电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置的计算机模拟和仿真技术也在不断发展。
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