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浅谈电力电子器件的应用的现状和优化策略

2021-01-14张帆

科学与生活 2021年15期
关键词:应用现状优化策略

张帆

摘要:电力电子是一门统筹技术,将电力技术,电子技术和其控制的理论进行融合从而开发出一项综合性的新技术。在我国当代的工业领域和国防科研等领域中这项技术正在被广泛的使用,在电力电子技术中所主要应用的器件为功率半导体器件,这种器件的制造主要以电子商品为主,并且通过较高功率的电气来控制电路实现电能的转换。在所有的电气设备之中,电力电子设备发挥着极其重要的作用,本文根据当前电力电子技术的迅猛发展提出了关于其现状和发展的相关概述,并对这种技术的元器件做出简单的分析和研究。

关键词:电力电子器件;应用现状;优化策略

引言

电子技术在一般情况下分为信息电子技术和电力电子技术,信息电子技术顾名思义就是主要以信息学和微电子学所组成的一门技术。信息电子技术主要具有信息处理,信息传输和信息存储控制等功能。

而电力电子技术主要应用于电能的传输,数据的存储和控制,这项技术不仅要保证元器件中的电能运输高效的运行,同时还需要保证能源和信息的综合运输。在我国目前的一些科研领域和生活中,对电能的需求量越来越大,因此将电力电子技术转化为电能是目前解决电力需求问题的根本途径。

一、电力电子技术概述

在电力电子技术的发展过程中,随着晶体管的发明,这项技术正是走入了高速发展期,经过上世纪后半段整个人类社会的不懈努力和科技的不断创新,现代化的电力电子技术已经在国际中的各个领域得到了广泛的应用。电力电子技术是科学发展的基础同时又是时代的高新科技。

电力电子技术的出现极大的推动了各种产业技术,例如通信技术,遥感技术,计算机技术,航空航天技术,计算机信息化技术和家用电器等领域的技术的突飞猛进,现代化的战争和人们日常的生活离不开电力电子技术的支持,并且当下电力电子技术已经向着应用电子和信息化的高科技电子方向发展。

二、电力电子技术的应用现状

1、晶闸管的现状

晶闸管是我国近年来使用较为广泛的一种电力电子器械,并且传统的晶闸管和现代的晶闸管之间还存在着一定的区别,传统的晶闸管的水根整流器和发电机相对来说技术较为老旧,但是在实际的应用中晶闸管的发电机和水根整流器所占的体积较小,并且功率较大,可以满足多方面的应用,因此传统的晶闸管具有其自身的独特优势,在科技和生活领域一直占据着核心的地位。

但是传统的晶闸管在其使用中也存在着一些问题,例如传统的晶闸管无法在低频率长时间工作,并且无法关断。这也是其作用受限的主要原因之一。目前的新型晶闸管主要针对其无法关断的弊端进行了改进,专门研制的晶闸管不仅可以在低频工作一段时间,而且这种晶闸管在运行的过程中可以随时关断,这就使得研发大功率的,高电压的可关断变频器成为了可能,并且促进的交通行业的发展。

2、绝缘栅双极晶体管的应用

绝缘栅双极晶体管主要是针对可以关断的晶闸管的升级来设计的,一般情况下,可关断晶闸管并不能满足实际的需求,虽然这种晶闸管目前已经被广泛的应用于各种场合,但是人们在不断的数据统计中发现可关断的晶闸管存在能源损耗过高的问题,这种资源浪费的现象和当下我国提倡的绿色节约理念向背离,并且环保性能上也有一定的缺失,使得普通的民众无法选择这样一种经济性并不高的科技产品。

这种争议在开发出绝缘栅双极晶体管后得以有效解决,绝缘栅双极晶体管主要是在可关断的晶闸管上加入了可以降耗的性能,使得其实际的经济效益变得更高,并且绝缘栅双极晶体管的出现必然会逐渐的取代传统的晶体管材料,成为当下大众的主流选择。目前这种晶体管主要应用在电车的研发中。

3、智能功率模块的应用

在科学技术高速发展的背景下,智能化的产品越来越多,并且智能产品的智能化程度越来越高。目前人们在运用绝缘栅双激光的基础上,利用监测来保护电路,并研制出了智能的功率模块,这种智能化的电力电子模块目前正在成为全世界各个国家所提倡的主流应用方向。

智能化的功率模块相比于传统的电力电子模块其技术有着飞越性的提升,并且在目前已经取得了较为突出的成绩,智能化的功率模块主要是具有温度传感功能和电流传感功能这两大功能,并且不计如此,智能功率模块的电流模式也较为节省,在一般情况下采用高压电流模式,这样就能够大幅的降低能源损耗,并且使得工作流程更加便捷。

三、电力电子器件的应用

目前来看电力电子器件在各行各业中都得到了一定的应用,特别是在一些较为大型的工厂,这些工厂中将电力电子器件运用的很广泛,并且在电力电子器件的实际应用中能够有效的提升生产效率,虽然常常会出现一些问题,这些问题都是电力电子器件在使用中出现的一些和实际性能需求不符现象所导致的,因此需要了解电力电子器件在应用环节中出现的问题,这样才能够将其发展方向弄清楚。

1、创新度不足

伴随着我国经济体制的飞速发展,人们对于电力电子器件的要求也越来越高,在当下不仅要求电力电子器件具有较高的机型性能和电力性能,同时还要保证其电力传输质量保持高段位,在使得电力电子器件达到一定的规格要求后,使得其技术的发展能够跟上人类社会的实际发展需要。

目前来看,电力电子器件的创新程度并不是很高,在很大一部分层面上还维持着原有的工作效率,并且在应用电力电子器件的过程中,其中很大一部分种类的器件并不能满足人们的实际生产和生活需要,这就需要根据我国的实际技术需求采取对电子技术针对性的提升,从而完成电力电子器件的优化和革新,促进电力电子设备广泛的应用。

2、原材料的问题

在电力电子技术发展的环节中,材料一直是困扰着电力电子器件研发的一项重要阻碍。目前我们所找到的电子器件研制的原材料不是性能不达标就是需要动用大量的人力物力来进行合成,在经过很长一段时间的性能测试后才能被确认为原材料使用。

这就使得电力电子技术很难得到快速的发展,并且电子器件的更新换代速度也会大打折扣,從而无法满足人们日益增长的电力电子性能需要,从原材料的性能测试到原材料可以实际投产之前往往要经过很长一段时间的试用过程,在这段过程中对原材料在实际使用中的一些问题加以分析,从而对材料进行合理的选择,但是这就使得原材料的选择流程变得极为困难。

因此当下必须要采取行之有效的措施来提高原材料的选择效率,目前最好的解决办法就是利用信息化的电子设备对原材料进行筛选,然后建立起完整的原材料信息数据库,并且开发出相应的电力电子仪器对原材料进行性能检测,这样就能够使得原材料的管理规范化科学化,并且对原材料的性能测试变得更为效率,这种效率主要体现在新的产品形式的研发中。

四、结束语

综上所述,随着社会的不断发展和进步,科技领域已经得到了突飞猛进的发展,这种科技发展在电力电子技术的应用中起到了至关重要的作用,目前电力电子器件的使用范围正在不断的扩大,在全球经济飞速发展的背景下,工业生产效率因为应用了电力电子器件而得到了巨大的提升,并且电力电子器件也为人们的生活水平提供了一些动力。

目前在器件使用的影响中需要考虑电力电子技术的研发流程,从而使得我国的科技实力在全球化的科技竞争中凸显出来。

参考文献:

[1]马跃,电力电子器件及其应用的现状和发展[J].读天下(综合),2018,(18)

[2]李杨,电力电子器件及其应用的现状和发展[J].环球市场信息导报,2017,0(37)

[3]孙林峰,李峰,电力电子器件及其应用的现状和发展[J].名城绘,2018,0(9)

[4]谭鑫.电力电子器件及其应用的现状和发展[J].电子技术与软件工程,2016(16):126.

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