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發布時間:2013/4/20   來源:重慶橋架-重慶永熠安電氣有限公司  閱讀:7723
一、電力電子元器件概述 
  電力電子器件(PowerElectronicDevice)又稱為功率半導體器件,用于電能變換和電能控制電路中的大功率(通常指電流為數十至數千安,電壓為數百伏以上)電子器件。從八十年代末期開始,電力電子元器件的發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,同時促進了電力電子技術在許多新興領域的應用。
  八十年代末期和九十年代初期發展起來的以功率MOSFET和IGBT為代表的集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,標明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
  包括變頻器、電能質量類產品以及電子電源產品在內的電力電子裝置對改造像電力、機械、礦冶、交通、化工、輕紡在內的傳統工業和對航天、激光、通信、機器人在內的高新技術產業以及目前國家扶持和支持的高效利用能源均至關重要。
  二、電力電子元器件發展動向
  隨著電力電子技術的不斷飛速發展,現代電力電子器件也向著大功率、易驅動和高頻化的方向快速穩步的發展著。電力電子技術的應用領域也在不斷擴大,特別是在電力、礦山、冶金、煉鋼等重工業應用領域,電力電子技術不斷發揮著其自身的優勢。
  由于電力電子在國民經濟中具有十分重要的地位,為了能夠合理高效地利用電能,現代發達國家電能的75%要經過變換或控制后使用。預計到了21世紀末,這個數字將會上升至95%以上。然而我國的電能轉換還遠遠不能達到應用電力電子技術才能達到的效果。到2010年末,我國電力需求將會達到3.81億千瓦時,發電裝機總容量達到8.52億千瓦,由此我們可以看出,電力電子技術在我國發展的潛力還是十分巨大的。
  三、電力電子技術在變頻器和電子電源的應用
  1、具有2000-3000億元市場總容量的變頻器
  變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實現對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因素、過流/過壓/過載保護等功能。是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。因此,變頻器也被成為“現代工業的維生素”。
  變頻器的市場空間很大,在電力、紡織、印染、機械、石油化工等行業及工程中都發揮著十分重要的作用。在中國,變頻器市場正處在一個高增長的過程。長久以來,中國變頻器市場一直保持著12%--15%的增長率。而且在未來的5年內依舊會保持在10%以上的增長率,按照目前的發展速度和市場需求來看,至少在10年以后,中國的變頻器市場才能逐步飽和。
  由于變頻器市場的需求的不斷擴大,發展速度的不斷增長,國內生產企業在逐年增加,國外的知名廠家也紛紛來華投資建廠。然而,國內企業與國外大企業在技術上還存在的較大的差距,對于一些高電壓,大容量的變頻器國內還處在研制階段,核心技術受制于人,國產變頻器所需要的半導體功率器件的生產幾乎為零,不得不依靠進口,這些都為國產電力電子元器件的生產廠家既帶來了機遇同時也帶來了挑戰。
 2、具有170億元以上的電子電源市場
  電源包括電子電源和化學物理電源,與電力電子技術應用相關的是電子電源。電子電源是對公用電網或某種電能進行變換和控制,向各種用電負載提供優質電能的供電設備。
  開關電源每年至少有50億元的市場規模。其中,DC/DC變換器模塊電源約占25%,AC/DC整流器約占75%。由于中國的通信事業投資比較集中,所以通信電源在開關電源總額中所占的比例也較大,根據估算,全國開關電源總額達到100億元以上。
  而現代UPS普遍采用了脈寬調制技術和功率MOSFET、IGBT等現代電力電子器件,使用現代電力電子器件讓電源的噪聲得以降低,功率和可靠性增大。根據統計,2009年到2011年中大功率UPS市場年增長率約5%,大中功率市場將成為UPS行業發展的主要動力。
  四、新型材料的電力電子器件
  1、高壓砷化鎵高頻整流二極管
 
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