我國電力電子器件發(fā)展趨勢分析

    進入90年代電力電子器件的研究和開發(fā)，已進入高頻化，標準模塊化，集成化和智能時代。從理論分析和實驗證明電氣產品的體積與重量的縮小與供電頻率的平方根成反比，也就說，當我們將50Hz的標準二頻大幅的提高之后，使用這樣工頻的電氣設備的體積與重量就能大大縮小，使電氣設備制造節(jié)約材料，運行時節(jié)電就更加明顯，設備的系統(tǒng)性能亦大為改善，尤其是對航天工業(yè)其意義十分深遠的。故電力電子器件的高頻化是今后電力電子技術創(chuàng)新的主導方向，而硬件結構的標準模塊是器件發(fā)展的必然趨勢，目前先進的模塊，已經(jīng)包括開關元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管在內及驅動保護電路多個單元，并都以標準化和生產出系列產品，并且可以在一致性與可靠性上達到極高的水平。目前世界上許多大公司已開發(fā)出IPM智能化功率模塊，如日本三菱、東芝及美國的國際整流器公司已有成熟的產品推出。日本新電元公司的IPM智能化功率模塊的主要特點是：

    1.它內部集成了功率芯片，檢測電路及驅動電路，使主電路的結構為最簡。

    2.其功率芯片采用的是開關速度高，驅動電流小的IGBT，且自帶電流傳感器，可以高效地檢測出過電流和短路電流，給功率芯片以安全的保護。��

    3.在內部配線上將電源電路和驅動電路的配線長度控制到最短，從而很好地解決了浪涌電壓及噪聲影響誤動作等問題。��

    4.自帶可靠的安全保護措施，當故障發(fā)生時能及時關斷功率器件并發(fā)出故障信號，對芯片實施雙重保護，以保證其運行的可靠性。

    98年末朱镕基總理明確指示，今后必須加快國家創(chuàng)新體系的建設，因此可以肯定的說，在21世紀初國家發(fā)展中，技術創(chuàng)新將要變成企業(yè)工作的主導內容，而發(fā)展與建立適合中國國情的電氣工業(yè)的技術創(chuàng)新機制，通過電力電子技術長足進步推動新型電氣工業(yè)不斷升級和進步進而走向世界。電力電子技術雖然它具有微電子技術的許多共同特征，如發(fā)展變化都非常迅速，滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出，生命力格外旺盛，處于陽光產業(yè)地位，并與其它學科相互融合和發(fā)展產生新的機遇，而電力電子技術還有其自身一些獨具特色的地方，如高電壓、大容量及控制功率范圍大，因此技術的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關卡，及其技術的綜合難度，如材料工業(yè)和制造工藝，而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個技術指標。為此電力電子技術的創(chuàng)新是與多種學科相互滲透并對各種工業(yè)領域有著極強的滲透性。因此電力電子技術與國家的基礎產業(yè)關系密切，并與國家發(fā)展的各項方針及產業(yè)政策相配臺的要求在21世紀會顯得越來越強烈。電力電子技術又稱為能流技術，因此電力電子技術的發(fā)展與創(chuàng)新是21世紀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略綱領的重要組成部分。在21世紀初加快現(xiàn)代電力電子化轉化的力度，必將形成一條朝陽的高科技產業(yè)鏈，推動我國工業(yè)領域的技術創(chuàng)新。��

    電力電子技術的創(chuàng)新與電力電子器件制造工藝，已成為世界各國工業(yè)自動化控制和機電一體化領域競爭最激烈的陣地，各發(fā)達國家均在這一領域注入極大的人力，物力和財力，使之進入高科技行業(yè)，就電力電子技術的理論研究言，目前日本、美國及法國、荷蘭、丹麥等西歐國家可以說是齊頭并進，在這些國家各種先進的電力電子功率量不斷開發(fā)完善，促進電力電子技術向著高頻化邁進，實現(xiàn)用電設備的高效節(jié)能，為真正實現(xiàn)工控設備的小型化，輕量化，智能化奠定了重要的技術基礎，也為21世紀電力電子技術的不斷拓展創(chuàng)新描繪了廣闊的前景。我國開發(fā)研制電力電子器件的綜合技術能力與國外發(fā)達國家相比，仍有較大的差距，要發(fā)展和創(chuàng)新我國電力電子技術，并形成產業(yè)化規(guī)模，就必須走有中國特色的產學創(chuàng)新之路，即牢牢堅持和掌握產、學、研相結合的方法走共同發(fā)展之路。從跟蹤國外先進技術，逐步走上自主創(chuàng)新，從交叉學科的相互滲透中創(chuàng)新，從器件開發(fā)選擇及電路結構變換上創(chuàng)新，這對電力技術創(chuàng)新是尤其實用的。也要從器件制造工藝技術引導創(chuàng)新，從新材料科學的應用上創(chuàng)新，以此推動電力電子器制造工藝的技術創(chuàng)新，提高器件的可靠性。由此形成基礎積累型的創(chuàng)新之路。并要把技術創(chuàng)新與產品應用及市場推廣有機結合，已加快科技創(chuàng)新的自我強化的循環(huán)，促進和帶動技術創(chuàng)新有著穩(wěn)定的基礎，以使我國電力電子技術及器件制造工藝技術有以長足的發(fā)展，并形成一個全新的圾陽產業(yè)，轉化為巨大的生產力，推動我國工業(yè)領域由粗板型經(jīng)營走向集型，促進國民經(jīng)濟以高速、高度、可持續(xù)發(fā)展。<