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摘 要：机电一体化、智能化、自动化都要以电力电子为基础，电力电子自出现以来，发展非常迅速，应用范围非常广泛，并取得了良好的社会效益和经济效益。本文简要分析了电力电子技术的发展及其应用范围，并探讨了低压高频开关电源的技术发展。
关键词：低压电源技术；电力电子；自动控制
电力电子技术发展非常迅速，具有广阔的发展前景。现代电源技术是一种多学科的边缘交叉技术，其集成了电子技术、计算机微处理器技术、综合自动控制和电力电子半导体器件。低频技术处理逐渐向低压高频技术处理的方向发展，从而不断推动电力电子技术的发展。
1 电力电子技术的发展历程
20世纪五六十年代开始出现电力电子技术，具体表现为硅整流器件的出现。上世纪八九十年代开始进入现代电力电子时代，具体表现为功率半导体复合器件的出现，其具有大电流、高压、高频的特点。电力电子技术的发展经历了3个时代阶段；最初的整流器时代、逆变器时代以及上世纪80年代之后的变频器时代。
由于80年代之后超大规模、大规模的集成电路技术的发展，现代电力电子技术发展非常迅速，能够将高压大电流技术、电路技术的精细加工技术结合起来，产生了一批新的全控型功率器件，包括功率MOSFET和IGBT。新型器件极大地提高了交流电机变频调速的性能，推动了现代电子技术的发展[1]。
2 现代电力电子的应用领域
2.1 通信用高频开关电源
通信电源推动了通信业的高速发展，供电系统积极应用低压高频小型化开关电源。通信领域中的一次电源主要指的是整流器，二次电源主要指的是直流-直流（DC/DC）变换器，通过一次电源可以对三相交流电网或单相交流电网进行转化，使其成为直流电源。低压高频开关已经完全取代了通信领域中的相控式稳压电源。
由于通信设备中需要用不同种类的集成电路造成了电源电压的不同。为了进一步减小损耗，可以使用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，其具有安装、维护便利的优点。通信电源的容量也会随着通信容量的增加而增加[2]。
2.2 计算机高效率绿色电源
计算机技术发展非常迅速，全面使用了开关电源，从而进入了电子电气领域。计算机技术对绿色电源和绿色电脑有着一定的要求，要求使用高效省电的绿色电源。绿色电源能够极大的降低电源消耗、提高电源效率，台式电脑及其相关的外围设备在睡眠状态下的耗电量不得高于30W。
2.3 不间断电源
通信系统和计算机等领域要求电源能够具有高性能和高可靠性，从而催生了不间断电源。经整流器能够将交流电变成直流，一部分能量通过逆变器变为交流，另一部分能量存储在蓄电池组中，转换开关会将交流送到负载之中。运用电源转换开关作为另一路备用电源，即使逆变器出现故障，负载仍然能够得到相应的能量。现代电力电子器件IGBT、功率MOS-FET，以及脉宽调制技术在现代不间断电源中都得到了广泛的应用，进一步提高了不间断电源的可靠性和效率，降低了电源的噪声。而且运用微处理器软硬件技术还能够实现远程诊断和远程维护，对不间断电源进行智能化管理。
2.4 变频器电源
作为交流电机的变频调速，变频器电源是电气传动系统的一个重要组成部分，具有良好的节能效益。使用交流-直流-交流方案作为变频器，整流器会对工频电源进行转化，使其成为直流电压，并由PWM高频变换器、大功率，晶体管对直流电压进行逆变，完成交流输出。例如日本某公司就在空调器中率先用了交流变频调速技术，并取得了良好的应用效果，该变频空调具有节能、舒适的优点[3]。
2.5 高频逆变式整流焊机电源
作为一种高效、高性能的焊机电源，高频逆变式整流焊机电源具有广阔的发展前景。一般情况下，交流-直流-交流-直流是逆变式变焊机电源的主要变换方式。运用全桥整流可以将50Hz交流电转变为直流，直流电可以通过PWM高频变换部分转化成为高频矩形波，使用高频变压器对其进行耦合，使其成为稳定的直流。对滤波器及整流之后，滤波就会成为稳定的直流。由于焊机电源具有比较恶劣的工作环境，因此必须不断提高高频逆变式整流焊机电源的可靠性。如果脉冲宽度调制的相关控制器选择微处理器，则可以对系统的工作状态进行预知。
2.6 大功率开关型高压直流电源
在CT机、医用X光机、水质改良、静电除尘等方面都要用到大功率开关型高压直流电源，其功率一般能够超过100kW电流能够超过0.5A，电压为50-159 kV。通过逆变技术能够使市电整流成为中频， 该技术发展非常迅速，研制了静电除尘高压直流电源。主要是通过整流将市电变为直流，直流电压通过谐振逆变电路和全桥零电流开关的串联，能够成为高频电压，通过升压之后得到直流高压。
3 低压高频开关电源技术的发展
开关电源是电力电子技术的核心内容，随着低压高频开关电源技术的出现与发展，开关电源的重量等于减轻，体积也得到缩小，而且电源的利用效率得到了极大的提高。开关电源能够对变频传动和电动汽车中的用电频率进行改变，使驱动控制和负载匹配达到理想的状态。低压低高频开关电源技术的发展趋势为高频化、模块化和数字化。高频化指的是将频率提高，从而降低用电设备的体积和重量。根据该原理能够将直流电源改造成为开关变换的电源，达到节电、节约材料的目的，同时也能够有效地提高功率电子器件的工作频率上限。模块化指的是电源单元和功率器件的模快化，以芯片的形式在一个模块中安装一台整机的所有硬件，从而对系统进行有效的优化。数字化指的是将数字电路、数字式信号技术引进电力电子技术。
4结语
随着时代的发展和相关技术的进步，电力电子及低压电源技术也在不断向前发展，不仅其产品不断更新换代，而且其应用领域也在不断拓展，高品质用电、高效率用电成为电子及低压电源技术成熟的重要标志。当前我国正在积极运用开关电源对传统的相控电源和线性电源进行代替，积极推动电力操作电源系统市场的发展与成熟。
参考文献：
[1]薛玉翠，盛桂敏，李美丽，等.应用型人才培养模式下“电力电子技术”实践教学改革研究[J].科技与企业，2015（24）.
[2]郭建.电力电子技术在新能源领域的应用研究[J].科技与企业，2015（24）.
[3]葛海亮，陈雨晴.电力电子技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（36）.
关键词：低压电源技术；电力电子；自动控制
电力电子技术发展非常迅速，具有广阔的发展前景。现代电源技术是一种多学科的边缘交叉技术，其集成了电子技术、计算机微处理器技术、综合自动控制和电力电子半导体器件。低频技术处理逐渐向低压高频技术处理的方向发展，从而不断推动电力电子技术的发展。
1 电力电子技术的发展历程
20世纪五六十年代开始出现电力电子技术，具体表现为硅整流器件的出现。上世纪八九十年代开始进入现代电力电子时代，具体表现为功率半导体复合器件的出现，其具有大电流、高压、高频的特点。电力电子技术的发展经历了3个时代阶段；最初的整流器时代、逆变器时代以及上世纪80年代之后的变频器时代。
由于80年代之后超大规模、大规模的集成电路技术的发展，现代电力电子技术发展非常迅速，能够将高压大电流技术、电路技术的精细加工技术结合起来，产生了一批新的全控型功率器件，包括功率MOSFET和IGBT。新型器件极大地提高了交流电机变频调速的性能，推动了现代电子技术的发展[1]。
2 现代电力电子的应用领域
2.1 通信用高频开关电源
通信电源推动了通信业的高速发展，供电系统积极应用低压高频小型化开关电源。通信领域中的一次电源主要指的是整流器，二次电源主要指的是直流-直流（DC/DC）变换器，通过一次电源可以对三相交流电网或单相交流电网进行转化，使其成为直流电源。低压高频开关已经完全取代了通信领域中的相控式稳压电源。
由于通信设备中需要用不同种类的集成电路造成了电源电压的不同。为了进一步减小损耗，可以使用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，其具有安装、维护便利的优点。通信电源的容量也会随着通信容量的增加而增加[2]。
2.2 计算机高效率绿色电源
计算机技术发展非常迅速，全面使用了开关电源，从而进入了电子电气领域。计算机技术对绿色电源和绿色电脑有着一定的要求，要求使用高效省电的绿色电源。绿色电源能够极大的降低电源消耗、提高电源效率，台式电脑及其相关的外围设备在睡眠状态下的耗电量不得高于30W。
2.3 不间断电源
通信系统和计算机等领域要求电源能够具有高性能和高可靠性，从而催生了不间断电源。经整流器能够将交流电变成直流，一部分能量通过逆变器变为交流，另一部分能量存储在蓄电池组中，转换开关会将交流送到负载之中。运用电源转换开关作为另一路备用电源，即使逆变器出现故障，负载仍然能够得到相应的能量。现代电力电子器件IGBT、功率MOS-FET，以及脉宽调制技术在现代不间断电源中都得到了广泛的应用，进一步提高了不间断电源的可靠性和效率，降低了电源的噪声。而且运用微处理器软硬件技术还能够实现远程诊断和远程维护，对不间断电源进行智能化管理。
2.4 变频器电源
作为交流电机的变频调速，变频器电源是电气传动系统的一个重要组成部分，具有良好的节能效益。使用交流-直流-交流方案作为变频器，整流器会对工频电源进行转化，使其成为直流电压，并由PWM高频变换器、大功率，晶体管对直流电压进行逆变，完成交流输出。例如日本某公司就在空调器中率先用了交流变频调速技术，并取得了良好的应用效果，该变频空调具有节能、舒适的优点[3]。
2.5 高频逆变式整流焊机电源
作为一种高效、高性能的焊机电源，高频逆变式整流焊机电源具有广阔的发展前景。一般情况下，交流-直流-交流-直流是逆变式变焊机电源的主要变换方式。运用全桥整流可以将50Hz交流电转变为直流，直流电可以通过PWM高频变换部分转化成为高频矩形波，使用高频变压器对其进行耦合，使其成为稳定的直流。对滤波器及整流之后，滤波就会成为稳定的直流。由于焊机电源具有比较恶劣的工作环境，因此必须不断提高高频逆变式整流焊机电源的可靠性。如果脉冲宽度调制的相关控制器选择微处理器，则可以对系统的工作状态进行预知。
2.6 大功率开关型高压直流电源
在CT机、医用X光机、水质改良、静电除尘等方面都要用到大功率开关型高压直流电源，其功率一般能够超过100kW电流能够超过0.5A，电压为50-159 kV。通过逆变技术能够使市电整流成为中频， 该技术发展非常迅速，研制了静电除尘高压直流电源。主要是通过整流将市电变为直流，直流电压通过谐振逆变电路和全桥零电流开关的串联，能够成为高频电压，通过升压之后得到直流高压。
3 低压高频开关电源技术的发展
开关电源是电力电子技术的核心内容，随着低压高频开关电源技术的出现与发展，开关电源的重量等于减轻，体积也得到缩小，而且电源的利用效率得到了极大的提高。开关电源能够对变频传动和电动汽车中的用电频率进行改变，使驱动控制和负载匹配达到理想的状态。低压低高频开关电源技术的发展趋势为高频化、模块化和数字化。高频化指的是将频率提高，从而降低用电设备的体积和重量。根据该原理能够将直流电源改造成为开关变换的电源，达到节电、节约材料的目的，同时也能够有效地提高功率电子器件的工作频率上限。模块化指的是电源单元和功率器件的模快化，以芯片的形式在一个模块中安装一台整机的所有硬件，从而对系统进行有效的优化。数字化指的是将数字电路、数字式信号技术引进电力电子技术。
4结语
随着时代的发展和相关技术的进步，电力电子及低压电源技术也在不断向前发展，不仅其产品不断更新换代，而且其应用领域也在不断拓展，高品质用电、高效率用电成为电子及低压电源技术成熟的重要标志。当前我国正在积极运用开关电源对传统的相控电源和线性电源进行代替，积极推动电力操作电源系统市场的发展与成熟。
参考文献：
[1]薛玉翠，盛桂敏，李美丽，等.应用型人才培养模式下“电力电子技术”实践教学改革研究[J].科技与企业，2015（24）.
[2]郭建.电力电子技术在新能源领域的应用研究[J].科技与企业，2015（24）.
[3]葛海亮，陈雨晴.电力电子技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（36）.