1.4电力电子技术展望

电力电子技术是由电力、电子和控制三门学科交叉而形成的。就其内容而言，包含器件、电路与控制三个方面。电力电子技术的发展总是以器件的开发和性能的改善为先导，对电力电子技术的发展起着决定性的作用。因此，在这里，先从电力电子器件谈起。

1.电力电子器件

电力电子器件发展迅猛，推动电力电子技术从传统电力电子技术进入现代电力电子技术阶段，目前仍处在一个所谓“动态变革”之中。现在电力电子器件的发展趋势有三个方面：

（1）向实用化的全控型器件在大功率、易驱动、高频率和高电流密度方向继续发展。

（2）器件的模块化、集成化和智能化。在一个芯片上集成一个系统，包括器件驱动电路，传感器和自诊断、检测、保护和控制电路，推动电力电子技术跃入功率集成电力电子技术新阶段。

（3）器件材料的更新。当今电力电子器件都以硅作为基础材料，其垄断地位目前仍在维持。但某些新型材料如碳化硅、金刚石等的采用，已预示着新一代器件将出现。新器件类似于MOSFET，有高得多的功率和开关频率，低导通压降，耐高温等优良性能。其中最令人瞩目的材料是金刚石。有关资料说明，与硅器件相比，金刚石P-MOSFET器件的功率可提高10个数量级，频率提高50倍，导通压降降低一个数量级，最高结温可达600℃。

2. 变换电路

变换电路离不开四大基本变换，在电力电子装置中，可以是单一变换，也可以是包含两种以上的变换。传统电力电子技术所用的相控电路适用于晶闸管，现代电力电子技术所用的PWM电路、软PWM电路适用于各种全控型器件和功率集成电路PIC、智能功率模块IPM。

3. 控制技术

微电子技术与电力电子技术的结合。信息电子技术已经融入电力电子技术领域形成一个整体，计算机控制技术已在电力电子技术中生根、开花、结果。现在电力电子装置的控制不仅依赖硬件电路，而且可以利用软件编程，既方便又灵活，使各种新颖、复杂的控制策略和方案得以实现。新的控制理论及基于神经元网络和模糊逻辑数字的智能控制技术，都在变换电路的控制中得到应用。

电力电子技术的应用范围十分广泛，而且越来越广。相关行家认为电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源。因此也可以说，电力电子技术研究的就是电源技术。这种提法在20世纪以前无可非议，因为电力电子装置不管用在哪里，都是一台电能变换装置——电源。然而跨入21世纪后，电力电子技术不仅在电源技术方面继续为人类创造巨大的经济效益，还将在电力系统中作为电力电子补偿控制器，控制电能的传送流动方向，向电网输出所要求的补偿电压或电流，或改变并联接入、串联接入交流电网的等效阻抗，从而改善电力系统的运行特性和运行经济性。这类应用涉及高压、大功率开关电路和十分复杂的控制技术，它将在今后几十年导致电力系统革命性变革，并推动电力电子技术的继续发展和进步。