電力電子器件的應(yīng)用和發(fā)展

薛志榮

（江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 江陰 214000）

0 引 言

電力電子器件可促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，具有重要的發(fā)展價(jià)值，需嚴(yán)格分析電力電子器件的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，充分探討電力電子器件的發(fā)展趨勢(shì)。

1 電力電子器件的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技水平的穩(wěn)定提升，電力電子器件的發(fā)展進(jìn)入了新階段。第三次信息技術(shù)革新下，我國(guó)電力電子器件的發(fā)展速度不斷提升，促進(jìn)了新型信息電子技術(shù)的使用，如大功率的電子管和晶匣管[1]?，F(xiàn)在，隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用，新型電力電子器件不斷產(chǎn)生，具備的型號(hào)多種多樣[2]。

我國(guó)的電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中仍存在問(wèn)題，影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制約了社會(huì)的進(jìn)步[3]。電力電子器件的相關(guān)問(wèn)題包括三個(gè)方面。第一，研究力度不足。研究電力電子器件時(shí)，由于資金限制，投入的技術(shù)力量不足，無(wú)法促進(jìn)電力電子器件的發(fā)展。第二，原材料使用困難。電力電子器件的發(fā)展需依靠大量的實(shí)驗(yàn)研究工作。實(shí)驗(yàn)研究需耗費(fèi)合適的原材料，但實(shí)驗(yàn)前期原材料尋找困難，無(wú)法促進(jìn)電力電子器件的積極研究。第三，缺乏創(chuàng)新性。制造電力電子器件時(shí)，缺乏創(chuàng)新理念，生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)法滿足實(shí)際發(fā)展需求，導(dǎo)致我國(guó)電力電子器件和國(guó)際電力電子器件存在很大差距[4]。

2 電力電子器件的發(fā)展趨勢(shì)

電力電子器件已長(zhǎng)期應(yīng)用于各行業(yè)設(shè)備，如交通、能源及激光等。電力電子器件的快速發(fā)展，促進(jìn)了各行業(yè)的高效運(yùn)行。為促進(jìn)電力電子器件的發(fā)展，需具體分析氮化鎵和碳化硅[5]。

2.1 新型材料的應(yīng)用

實(shí)際應(yīng)用中，氮化鎵是一種更為優(yōu)良的材料，可應(yīng)用于多個(gè)發(fā)展領(lǐng)域。初期研究時(shí)，氮化鎵是基于氮化硅晶片和藍(lán)寶石為襯底材料制作，提升了氮化鎵的應(yīng)用速度，確保了更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。例如，將氮化鎵應(yīng)用在LED燈具中，使燈具具備環(huán)保性和節(jié)約性[6]。

近年來(lái)，碳化硅作為一種新型寬禁帶半導(dǎo)體材料，逐漸得到人們的重視。碳化硅具備良好的物理性質(zhì)和帶電性質(zhì)，應(yīng)用于電力電子器件中能發(fā)揮良好的效果。例如，含有碳化硅的電力電子器件能具備耐高溫和耐高壓的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了原材料的缺陷。因此，需克服技術(shù)和資金等因素的限制，加大碳化硅的研究力度，促進(jìn)碳化硅的廣泛應(yīng)用[7]。

2.2 新型技術(shù)的應(yīng)用

電力電子器件已融合多種技術(shù)，促進(jìn)了應(yīng)用模塊的產(chǎn)生，保證了整體性能和質(zhì)量的提升，如標(biāo)準(zhǔn)化模塊、智能化模塊、集成電力電子器件模塊及用戶專用模塊等。電力電子器件不斷獲取存在的電壓、電流及開(kāi)關(guān)等參數(shù)，促進(jìn)了各因素的相互配合，保證了電力電子器件功能的充分發(fā)揮，提升了經(jīng)濟(jì)水平。近年來(lái)，隨著社會(huì)的迅速發(fā)展，絕緣柵雙極型晶體管得到了詳細(xì)地研究和充分地應(yīng)用。絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），是由雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，IGBT不僅提高了抗短路能力，降低了開(kāi)關(guān)的實(shí)際消耗程度，促進(jìn)了開(kāi)關(guān)速度的提升，同時(shí)也減小了電荷，消除了二次擊穿現(xiàn)象。IGBT模塊還具有節(jié)能、安裝維修方便及散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力電子裝置。電力電子器件是現(xiàn)代電力電子裝置的核心，電力電子器件結(jié)合新型技術(shù)將帶來(lái)一場(chǎng)電力電子技術(shù)的革命。需加強(qiáng)對(duì)電力電子器件的技術(shù)創(chuàng)新，保證結(jié)構(gòu)和制作工藝的優(yōu)化，使電力電子器件具備智能化和自動(dòng)化特點(diǎn)[8]。

3 結(jié) 論

通過(guò)分析和研究發(fā)現(xiàn)，電力電子器件已成為弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行之間、信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)之間、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化改造及興建高科技產(chǎn)業(yè)之間不可缺少的重要橋梁。需加強(qiáng)對(duì)電力電子器件的應(yīng)用和創(chuàng)新，促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。