1.3 现代电力电子技术
从20世纪70年代后期，特别是80年代以后，各种高速、全控型器件先后问世，并获得高速发展，如可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（P-MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、静电感应晶体管（SIT）、静电感应晶闸管（SITH）、MOS控制晶闸管（MCT）和门极换流晶闸管（IGCT）等。变流装置中的晶闸管被这些新型全控型器件取代，结构先进紧凑的变流电路及其控制系统随之出现。新型的变流装置具有功率增益高，控制灵活，动态特性好，效率高等优点。
随着集成工艺的提高，20世纪80年代中期开发出功率集成电路（Power Integrated Cir-cuit，PIC）和智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM），这是微电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而成的新一代高频化、全控型的功率集成电路，从而使电力电子技术由传统的电力电子技术跨入现代电力电子技术的新时代。
现代电力电子技术的主要特点有：
（1）集成化。与传统电力电子器件基于分立方式不同，几乎所有的全控型器件都是由许多单元胞器件并联而成的。例如，一个40A的P-MOSFET由上万个单元并联而成，而一个300A的SITH含有约5万个单元。
（2）高频化。随着器件集成化的实现，工作速度有了很大的提高。例如，高电压大电流的GTO，其工作频率为1～2kHz，GTR可达2～5kHz，IGBT的工作频率可达20kHz，P-MOS-FET可达数百kHz，而SIT则可达10MHz以上。
（3）全控化。由半控型的晶闸管到全控型的电力电子器件，是电力电子器件在功能上的重大突破。无论是双极型器件的GTO、GTR、SITH或单极型器件P-MOSFET、SIT，还是混合型器件IGBT、MCT等都实现了全控化，从而避免了采用晶闸管关断时所需要的强迫换流电路。
（4）PWM控制方式。和晶闸管采用移相控制相对应，采用全控型器件组成的电路主要控制方式为PWM控制方式。现在PWM技术已成为电力变换的核心技术，在逆变、斩波、变频、整流及交流电力控制中均可应用。
（5）控制技术数字化与智能化。目前电力电子器件正向着大容量、高频、易驱动和智能化方向发展。功率集成电路PIC和智能模块IPM，集电力电子器件、驱动电路、传感器和诊断、保护、控制电路于一身。智能化的功率集成电路的应用预示着电力电子技术与计算机控制技术已密不可分，自然结合在一起，走向一体化的时机已逐步成熟。
（6）高效率与软开关技术。高频全控型器件的应用带来开关频率大幅度提高，取得了装置小型化与轻量化的直接效果。然而开关频率的提高又带来了开关损耗和开关噪声的增加，电路效率严重下降，电磁干扰增大。针对这些问题，发明了软开关技术，主要解决电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关频率可以大幅度提高，变换器的运行效率也得到提高。
基于上述六大特点，现代电力电子技术应用领域将会有更大的延伸和扩展。现在经过变换处理后再供用户使用的电能占全国总发电量的百分比值的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要标志之一。据有关资料所述，1995年发达国家中有75%左右的电能是经过电力电子技术变换或控制后再使用的。据预测，2000年以后，将有95%的电能须经变换处理后再使用。而美国预计到21世纪二三十年代，由发电站生产的全部电能都将经过变换处理后再供负载使用。
如此说来，未来的电能都要经过电力电子技术加工处理，将“粗电”变成“精电”后才能使用了。为什么呢？理由有三：
1. 节能的需要
带风机、水泵等负载的三相交流异步电动机，每年耗电量为发电总量的1/3以上。如果直接由电网供电，而用挡板、阀门调节风量、水量至50%额定值，则电能的利用效率将低于50%；如果采用电力电子技术变压变频供电，通过调节电动机的转速来改变风量、流量，则电能的利用效率可维持在90%左右，这将节省大量的能源。
还有耗电量占发电量的10%～15%的电气照明，采用高频电力变换器（又称电子镇流器）对荧光灯供电，在同样的光通量下，其耗电量可减小到白炽灯的1/6。
2. 节材的需要
高频变换装置的功率密度随频率的提高而提高。高频逆变装置将工频50Hz交流电升频至20kHz后再给负载供电，可使电能变换设备成10～20倍地缩小体积和重量，使钢、铜原材料的消耗量大大减小。
3. 使用电设备获得更大的经济效益的需要
在电力系统中，公用电网提供的电源是频率固定的单相或三相交流电源。而用电设备的类型、功能千差万别，对电能的电压、频率要求各不相同。比如说，许多高新技术设备要由恒压恒频的正弦波交流不间断电源UPS供电，而通信设备大都需要48V低压直流电源，现在广泛应用的交流电动机变频调速则由三相交流变压变频电源供电。为了满足一定的生产工艺和流程的需求，确保产品质量，提高劳动效率，降低能耗，提高经济效益，供电电源的电压、频率，甚至波形、相位都必须严格满足各种用电设备的不同要求。因此，由公用电源或其他电源提供的“粗电”，必须经过适当的加工处理变成“精电”后再供负载使用，使用电设备处于理想的最佳工况，才能使用电设备获得更大的经济效益。