电力电子技术发展动态

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1、维普资讯http://www.cqvip.com《电力电子》2007年6期综述SurveyLecture电力电子技术发展动态浙江大学电气工程学院徐德鸿瑞士苏黎士联邦理工大学JohannKoIarUweDrofenik摘要：本：艾主要分成两个部分，第一部分探讨了社会经济的发展对=r电力电子技术的需求，第二部分讨论了电力电予技术术来发展的若千方面。1电力电子技术的需求分析术朝着高频化、高功率密度方向发展的主要动力。微电子11计算机专家也在积极开展处理机芯片低功耗技术的研究工作，一计算机的普及与更新换代对电力电子技术仍将产生重旦出现突破，处理机芯片供电功

2、耗年增长的速率就会减慢[26】要的影响。集成电路的性价比过去的40年来遵循摩尔定律，，因此上面关于2016年高性能处理机芯片的功耗的预测如图1。目前，处理机芯片性能每提高1％就导致功耗增加也有一定的不确定性。3％。随着芯片集成度和时钟频率的进一步提高，芯片所需1．2小型化变频器的电流和功耗也进一步上升。预测到2016年高性能处理机采用变频器的电机不到电机总数的10％，因此推广变芯片的功耗将达到290W，通用处理机芯片的功耗将达到频技术可以产生巨大的节能效果。推广变频技术的最大阻160W，而电源电压降至0．4V。这样，给处理机芯片供电的力是价格问题。

3、如果实现小型化变频器标准化和大规模制电源模块(VRM)的输出电流需输出700A或400A，开关造，有可能降低变频器价格。低成本的3kW变频器(体积频率将超过10MHz。于是对应用于VRM功率MOSFET提100立方厘米)可广泛应用于节能、家用电器、分布式电源、出了新的要求，需要开发出具有更低通态电阻和寄生电容的能量管理。小型化变频器需要30W／cm的功率密度。需要MOSFET。此外，需要采用特殊的封装技术以解决VRM与开发更低功耗耐压600V的功率半导体器件，高速门极驱动处理机芯片之间的大电流连接问题，同时需要满足动态性能电路，小型化AC滤波器、电

4、力电子系统集成技术。⋯[27】的要求。[1】处理机芯片供电的电源的需求仍然是推动电源技1．3电动汽车功率控制单元(PowerControlUnit)是电动汽车的核心部件，无论纯电动汽车，还是混合动力汽车和燃料电池汽车。汽车工业可能要求功率控制单元的体积限制在10升之内。如电机驱动功率100kW的燃料电池汽车，功率控制单元功率密度要达到10W／cm。预计在2010年，可以实现这一目标。最近出现了一种新的电动汽车的结构，将电驱动系统安装在汽车的底盘下面，功率控制单元的功率密度需要达到30W／cm0。100kW功率控制单元将采用功率集成技术，需要高速、低

5、功耗的功率半导体器件【1】。随着发展中国家经济的增长，对汽车的需求也同步图1IC集成度的增长过程增长。电动汽车是缓解石油紧张和环境污染的途径之一。维普资讯http://www.cqvip.com《电力电子》2007年6期综述SurvevLectu~e2005年l2月15日丰田的Prius混合动力汽车在我国长春下不希望带来显著附件温升的场合。线，如图2。图2丰田的PriUS混合动力汽车在我国长春下线图3不同发光技术发光效率进化的图14电力行业LED可能改变照明的概念，开辟出许多全新的应用，在今后25—30年中，电力电子技术将在电力系统中获如智能照明。

6、LED照明可以方便的进行光谱的控制，可得广泛的应用⋯。由于工业生产对电能质量的要求，电力以开发出适合临床治疗、保健、农业栽培、动物、环电子将在改善电能质量方面大有作为。电力电子技术也是分境艺术等新型照明。智能LED照明系统将采用低压、高布式电源应用的关键技术。还可以用于输配电系统的故障保效率电力电子变换技术和计算机网络控制的，并通过软件护。电力电子技术将逐步渗透到电力系统中，电力电子技术进行照明系统控制和节能管理。在孤立电力系统，如舰船、汽车、机车、飞机等，将推动电力电子技术在大电力系统中的应用。新能源的开发与应用需要研究具有高可靠性电力电子变换器

7、，控制技术以及储能技耋术【引。为适应分布式系统的发展，需要研究微网和回路功率控制器(1ooppowercontroller，LPC)等技术。回路功率控制器是连接在微网与大系统之间的一个BTB装置，可以实现潮流的控制和限制故障的电流]。在微网中，一般需要设置快速电源以平衡再生能源的输出的波动。未来储能系统将在分布式电源发挥重要的作用。15铁路、城市轨道交通图4LED等模拟白光的控制系统概念图中国铁路、城市轨道交通发展十分喜人。2003年我LED照明和电力电子技术的结合可以模拟出高质量的国铁路线总长已达到73000km，其中四分之一线路采用了白光，这样

8、未来可以替代低寿命的传动照明灯，一个量电气化。发展的潜力巨大，预计到20l0年，内燃机和大面广的应用是LCD投影仪的灯。由