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1、对功率电子器件应用技术发展的思考内容提要：功率电子技术诞生于晶闸管产生的1957年。发展到如今，就功率电子器件而言，早已从半控型的晶闸管进入以IGBT、功率MOSFET为代表的全控型器件的时代。至今，功率电子技术扔十分活跃，是电气工程领域最为活跃的分支，它给电气工程领域带来了翻天覆地的变化，令电气工程的面貌焕然一新。可以说，如果没有功率电子技术，电气工程发展到现在的水平是不可能的。本文从介绍什么是功率电子技术、功率电子技术的发展与应用开始，着重于对功率电子器件的发展与应用的分析和说明，并叙述具有代表性的功率电子电路，再对功率电子器件应用技术的发展前景进行一定的说明，最后对其发展做相应的总结与思
2、考。关键词（key word）：功率电子技术、功率电子器件、功率变换、变流技术、电能控制、功率二极管、功率晶体管（GTR）、晶闸管（SCR）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、可关断晶闸管（GTO）、功率MOSFET、PWM、软开关、不可控、半控、全控、新型材料、集成电路技术。目录廉一、添综述的贩3挺1.奴1 趣预什么技是功大率电气子技布术删驻3帽1.谦2 猛 功宗率电逼子技单术发余展史汽酸3炎1.辉3 意 功贪率电盼子技狭术的鹅应用纱茧5梯二、鬼功率慨电子庸器件省索6波三、跑功率川电子辨器件掏的应挽用电省路拣懒8捆3.梅1 俭 整蚀流电关路徒责8绵3.躬2 格 逆宋变电损路疤北9叶3.距3 站
3、D典C角DC视变流讯电路浮晌9挡3.禽4 伐 A舌C撕AC背变流诞电路赶棍10略3.灾5 舍 P如WM登控制迅电路盲狭10咐3.民6 坛 软近开关抄电路京之11博四、挎功率盗电子给技术换发展颗前景雾怒11嗽4.颂1花叶分布骡式电育源窃钻12南4.寄2 匪 大块功率轧电子嫂器件惊咏12捐4.答3 秒 状男态维奔修技耗术场脱12晚4.低4 档 电杏磁兼东容技境术队柱13玻五、蛙总结附与思根考胸古14哗一、拒综述夸1.内1 帖什么蚀是功塌率电盼子技肢术壤顾名咏思义湾，所挣谓功陈率电亦子技瞒术就宋是应酿用于受功率饰电子糟领域饭的电骆子技覆术。圾电子慕技术停包括枕信息掩电子睛技术胞和功钞率电互子技贿术两
4、容大分币支。蜡信息套电子肥技术句主要双应用笑于信姐息处畏理，淡而功夹率电付子技施术则勇主要稀用于谁功率口交换觉，其车所交坑换的木功率北，功椅率大温到数会百论M橡W醒甚挽至盼G礼W醒，也洽可以馋小到庸数搭W镇甚舞至赚m届W抚级。尾功率疼电子斯技术蝶就是田使用摘功率宋电子浮器件挥对电糕能进轿行交万换和贞控制卸的技葬术。基目前孩所用玩的功丰率电峡子器装件均够由半发导体帝制成乐，故朵也称奏功率嫂半导殃体器台件螺。蓬表盯1-敬1印、功遥率变明换的因种类右输入诱输出考交流折（跃AC恳）迫直流缩（乌DC妹）鸦直流既（寸DC改）附整流鱼直流洒斩波冬交流闷（焰AC刑）喇交流扰功率啦控制盟变频桶、变食相说逆变纲如
5、爸表抗1-馅1瓣所示号，功钱率变循换通免常可追分为靠四大腔类，重即交建流变苦直流京（侨AC境-D逆C压）、锦直流夺变交般流甚（势DC船-A狠C耳）、阵直流任变直典流楼（潮DC局-D临C铲）谅、交航流变网交流摔（谋AC之-A各C喂）。扮进行臣上述喇功率修变换方的技籍术称秘为变帖流技日术。业通常置把功蹲率电杀子技畅术分绪为功白率电秋子器锋件制艳造和县变流忘技术奶两个颠分支麻。变洽流探技术润也称炸为铲功率共电子贪器件积的应糖用技掩术其，它茂包括区用功命率电字子器扰件构膏成各觉种功找率变奇换电怒路和泊对孟这些艳电路因进行役控制淡的技存术，佣以及霸由这撒些电品路构谜成功梯率电戴子装基置和极功率招电子军系
6、统飞的技录术。奏可以单认为逐，功裳率电缠子器易件的步制造谱技术然是功助率电芳子技套术的脱基础参，而疯变流货技术微则是摇功率塞电子早技术锁的核月心采。功迎率电呜子器连件制肺造技臭术的压理论毛基础色是半堤导体销物理右，而藏变僚流技喝术的荣理论下基础爷是电腹路理寨论。承1.调2 哨促功率井电子变技术涛发展铸史巴功率模电子把器件刃的发稼展对说功率未电子膏技术兴的发桨展起匠着决书定性顶的作忍用，麻因此霞，功饶率电颠子技赶术的歉发展傻史是命以功兼率电著子器兵件的主发展供史为释纲的鄙。旋图缠1-倘1险给出候了功惭率电烘子技习术的皂发展岂史。饰图晨1眼-心1扣、功艰率电挥子技师术的恢发展暖史孝一般可认为伶，线
7、功率谅电子倾技术晕的诞难生是赖以史19美5姐7郊年美之国通抵用电馅气公面司研来制出邪第一腔个晶随闸管慢为标既志的卵。咳晶闸矩管出译现前挡的时暮期可切称为惕功率亦电子摆技凑术的梨史前纠期或侄黎明眯期。捧19窝04还年出杀现了被电子海管降，它茅能在聋真空掌中对剖电子步流进朱行控艳制，错并应即用于充通信罩和无负线电悟，从仓而开捡启了笑电子干技术论用于谷功率椅领域萍的先范河。降2羽0妈世纪京30槐年代阻到拿50寺年代禁，水炭银整厚流器际广泛浸用于擦电化伯学工叨业、誓电气糊铁道妄直流戒变电惭所以歇及轧树钢用券直流任电动罢机的花传动意，甚揉至用绳于直云流输晌电。过这一余时期籍，各疮种整状流电倒路、字逆变奖
8、电路方、周售波变的流电推路的买理论肯已经揭发展到成熟持并广距为应猎用。犹在这薯一时昆期，西也应承用直偏流发虾电亡机组方来变循流。啦19护47茅年美谦国著燕名的侵贝尔扭实验喂室发安明了向晶体老管，窃引发膏了电糊子技困术的季一场劫革命概。妇晶闸迎管库由于功其优略越的村电气放性能钉和控怖制性凳能，久使之掘很快资就取劈代了棋水银屿整流咐器和伶旋转宾变流奴组，怎并且楚其应第用范朱围也缩迅速偶扩大稀。懒功率筹电子挥技术兵的概好念和搭基础断就是嗽由于含晶闸涂管及滥晶闸恨管变死流技蛮术的特发展门而确体立的讲。困晶闸硬管是揉通过前对门参极的屠控教制能匠够使你其导卷通而融不能算使其夹关断按的器愿件，玉属于妙半控补
9、型器允件职。对扑晶闸容管电赴路的歇控制跪方式及主要耽是相桐位控胶制方中式，环简称字相控旧方式包。晶橡闸管骨的关律断通举常依库靠电昨网电梨压等刑外部岂条件室来实午现。绳这就追使得闻晶闸禁管的另应用斗受到膛了很晌大的屈局限屈。爬70镇年代邮后期率，以寻门极那可关岩断晶淹闸管坊（茄GT究O挣）枣、悦功率田双极搂型晶忌体管鹅（片BJ料T待）站和铁功率弟场效旅应晶烛体管雨（添Po怜w涂er包-M软OS恶FE舒T满）为竿代表裁的誓全控折型器则件稼迅速待发展蚕。全挠控型更器件避的特学点是五，通勾过对钩门极务（基仰极、筹栅极选）的凳控制况既可药使其马开通浙又可沸使其欧关断势。毛采用福全控标型器因件的所电路谊的
10、主驶要控塔制方心式为夸脉冲虽宽度来调制怖（蠢PW特M沾）方尼式青。相三对于锹相位渣控制鞋方式或，可款称之堆为斩纳波龙控制垫方式幻，简济称斩璃控方考式。艘在建80佣年代折后期土，以呀绝缘那栅极窜双极闹型晶举体管样（概IG蜓BT皇）为横代表弃的昂复合座型器释件最异军下突起墙。它进是耽MO债SF路ET举和由BJ扣T悄的复凉合，竖综合顿了两贵者的遣优点匹。与替此相混对，族MO跳S嫌控制聪晶闸侨管（芝MC虹T战）和场集成桨门极责换流驶晶闸展管（余IG挠CT谦）初复裤合了草MO厅SF箱ET粗和老GT立O裂。联把驱谁动、末控制茄、保箩护电夸路和返功率甜电子友器件誉集成伴在一疲起，即构成窑功率悦电子圆集成耽电
11、路倚（容PI米C嘉）经，这纲代表洽了膜功率炕电子门技术识发展蚁的一揉个重凉要方迈向。祝功吵率机电子厨集成史技术乏包括淹以诉PI俘C矿为代讨表的挽单片默集成搂技术聋、混塘合集婆成技须术以章及系斧统集你成技烘术。探随着广全控除型沾功率做电子薯器件奋的不丸断进摄步，神功率灯电子撕电路厨的工拢作频刻率也歇不证断提像高。这与此兵同时主，辞软开猛关技难术的的应旦用在哈理论胀上可主以使方功率奶电子撕器件耐的开酸关损漠耗降肆为零吵，从丛而提村高了纵功率广电子舱装置劈的功串率密傍度。董1.普3 滚讽功率号电子粮技术旗的应倍用侄功率赛电子辱技术钢的应款用范历围十仍分广明泛。指它不恰仅用振于一颠般工市业，锁也广念泛
12、用顶于交虽通运孙输、袋功率扩系统慰、通呢信系狱统、化计算丘机系妈统、班新能颈源系疫统等厌，在恶照明茶、空侦调等蛛家用厕电器车及其祸他领差域中叹也有度着广尘泛的速应用枣。骄亦一般贿工业松工业坏中大娇量应磨用各衫种交财直流喂电动刊机，绣都是散用嫌功率游电子初装置乓进行拴调速照的。严一些扎对调着速性面能要犹求不葵高的伐大型永鼓风忧机等员近年辟来也鞭采用仙了变乓频装撒置，岭以达螺到节起能的茧目的晌。春有些浓并不敏特别华要求控调速币的电键机为券了避爽免津起动瓶时的终电流爪冲击遥而采遗用了飞软起倚动装糖置，余这种确软起等动装翼置也奖是夸功率宗电子钩装置它。挽电化洽学工拔业大哥量使漠用直胶流电忽源，东电解根
13、铝、飘电解峡食盐尝水等热都需拾要大撞容量姨整流纷电源尊。电消镀装字置也不需要蚂整流企电源柄。刚功率饭电子证技术乒还大骄量用纯于冶菊金工届业中护的高揭频或市中频呈感应栗加热困电源府、类淬火勾电源蛙及直站流电左弧炉钉电源翻等场检合。粪恭交通证运输爪电气彼化铁沉道中狭广泛聪采用藏功率触电子童技术主。电酸气机坚车中间的直涛流机茄车中弹采用炸整流际装置承，交勿流机探车采胳用变传频装郑置。解直流结斩波离器汉也广番泛用造于铁毫道车滩辆。桨在未夹来的耕磁悬依浮列宰车中堪，峡功率偏电子粘技术漂更是惕一项讽关键烫技术启。除中牵引熔电机班传动暖外，禁车辆裁中的华各种滩辅助景电源窗也都该离不仍开斗功率颤电子剥技术彩。
14、野电况动汽位车的似电机朝依靠犬功率虎电子奶装置井进行啊功率欠变换萝和驱刑动控膀制，森其蓄狼电池缴的充变电也摆离不境开仅功率殿电子两装置妄。一诉台高萝级汽吹车中吉需要水许多秃控制郑电机映，它诉们也咸要靠乌变频吧器和长斩波何器驱含动并害控制况。涉飞机评、船站舶和啄电梯未都离案不开慨功率锐电子尚技术睡。哑六功率拨系统拖据估姨计，凶发达绒国家创在用如户最蝶终使酿用的协电能墙中，壳有堤60蜘%求以上喊的电孟能至圆少经枣过一扣次以战上油功率迎电子歇变流铸装置贩的处干理。达直流降输电腿在长贸距离案、大程容量唐输电透时有吸很大刊的步优势丈，其露送电棋端的税整流控阀和吨受电晨端的顽逆变亮阀都渣采用饲晶闸富管变瞒
15、流装拐置，隆而轻销型直普流输卵电则用主要泡采用音全控贪型的话IG漫BT至器件姓。近仇年发采展起渗来的剃柔性桃交流毯输电携（腥FA群C志TS瞧）也出是依诱靠费功率偏电子气装置鲁才得没以实轧现的盏。协晶闸精管控厦制电伐抗器晃（歇TC葬R秆）、污晶闸他管投秘切电脉容器颜（豆TS予C革）、辩静止犯无功回发生第器（缴SV胳G爱）、槐有源凑功率月滤波阿器（诞AP洽F晌）等烂功率性电子暂装置忽大量欠用于占功率僻系统秀的无怕功补双偿或锈谐波甩抑制颤。在守配电悔网系趟统态，辛功率爬电子诞装置伟还可抬用于剪防止量电网球瞬时决停电广、瞬惨时电定压跌尸落、熄闪变格等，面以进决行电弃能质条量控枯制，纺改善亭供电挎质量零
16、。弦在变筛电所已中，蚀给操言作系表统提摧供可仙靠的民交直败流操络作喷电源址，给诉蓄电衡池充靠电等稠都需娇要跌功率择电子与装置沟。向怪电子毒装置跑用电辛源辟各种烈电子障装置辩一般霞都需谋要不架同电慕压等聪级的魂直流也电源仗供电征。通学信设碍备中输的程偷控交站换机缎所用垦的直拔流电偶源以毕前用咏晶闸炮管整斜流电槐源，抹现在愿已改删为采锯用全灶控型僵器件探的高体频开艇关电洁源。储大型评计算谊机所估需的市工作泰电源承、微灵型计舒算机圈内部梳的电促源现菜在也东都采捉用高挥频开始关电站源。榨在大飘型计掠算机由等场帜合，等常常误需要故不间退断电商源（讯Un续in万te势rr屯up希ti愚bl纱e 谢Po瞎we宵r 冬Su消pp艇ly累_椅 U强PS判）供漂电，究不间繁断电湖源实充际就搜是典喉型的著功率仿
