当今世界能源耗费增长非常疾速。目前,在一切能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到运用者手中。估计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。
电力电子技术是应用电力电子器件对电能停止控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个局部,是电力、电子、控制三大电气工程技术范畴之间的穿插学科。随着科学技术的开展,电力电子技术由于和现代控制理论、资料科学、电机工程、微电子技术等许多范畴亲密相关,已逐渐开展成为一门多学科互相浸透的综合性技术学科。
1957年晶闸管(SCR)在美国通用电气公司的问世标志着电力电子技术的降生。电力电子技术的开展先后阅历了整流时期、逆变时期和变频时期,并促进了电力电子技术在许多新范畴的应用。
普通SCR是半控型器件,不能自关断,被称为电力电子器件。以SCR为中心的变流电路沿用了过去水银整流器所用的相控整流电路及周波变换电路。相控整流电路的主要功用是使交流变成直流。因而当时有整流时期或顺变时期之称。直传播动(轧钢、造纸等)、机车牵引(电气机车、电传动内燃机、地铁机车等)、电化电源是当时的三大支柱应用范畴。
在20世纪70年代到80年代,随着电力电子技术理论研讨和制造工艺程度的不时进步,电力电子器件得到了很大开展,是电力电子技术的又一次飞跃,先后研制出GTR、GTO及其模块。在中大容量的变流安装中,传统的SCR逐步被这些新型器件取代。这时的电力电子技术曾经可以完成逆变。这一阶段称为逆变时期。
20世纪80年代,一批全控型器件的大容量化和适用化使电力电子技术完成了从传统电力电子技术向现代电力电子技术的过渡。MOSFET和IGBT的相继问世,标志着现代电力电子技术时期的来到。功率MOSFET使得中小功率电源向高频化开展。IGBT的呈现为大中型功率电源向高频开展奠定了根底。
20世纪90年代,电力电子器件的研讨和开发,已进入高频化,规范模块化,集成化和智能时期。
电力电子学的开展史实践上是一部盘绕进步效率、进步性能、小型轻量化、消弭电力公害、减少电磁干扰和电噪声停止不懈研讨的斗争史。
