电力电子技术突显节能功效 新型器件崭露头角
摘要:编者按:发展电力电子产业的首要是要节约电能。新型电力电子器件IGBT(绝缘栅双极型功率管)已在工业控制、消费电子、汽车电子等多个领域充当了节能的“急先锋”,而在新能源领域,电力电子器件也是不可或缺的元素。...
编者按:发展电力电子产业的首要是要节约电能。新型电力电子器件IGBT(绝缘栅双极型功率管)已在工业控制、消费电子、汽车电子等多个领域充当了节能的“急先锋”,而在新能源领域,电力电子器件也是不可或缺的元素。
发展电力电子产业的首要意义在于节约电能,因此,高效率是我们对电力电子器件的基本要求。新型电力电子器件IGBT(绝缘栅双极型功率管)已在工业控制、消费电子、汽车电子等多个领域充当了节能的“急先锋”,而在新能源领域,电力电子器件也是不可或缺的元素。 电力电子器件在其发展的初期(上世纪60年代-80年代)主要应用于工业和电力系统。而近20年来,随着4C产业(通信、计算机、消费电子、汽车)的蓬勃发展,电力电子器件的应用范围有了大幅度的扩展,其技术已成为航空、航天、火车、汽车、通信、计算机、消费电子、工业自动化及其他科学与工业部门至关重要的基础。 电力电子技术是实现高效节能、改造传统产业并促进机电一体化的关键技术。它是弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造技术之间的桥梁,是我国国民经济的重要基础技术,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。电力电子器件是电力电子技术的基础和核心,电力电子技术的发展是围绕着各种新型电力电子器件的诞生和完善进行的。 IGBT在多个领域表现出色 要实现“十一五”规划中提出的“单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右”的目标,关键是要有效降低工业生产过程中那些大电流和高电压应用的功耗,如交流电机控制、逆变器、继电器、开关电源、变频器、工业传动装置、机车与列车用电源以及供暖系统传动装置等工业自动化应用的能耗。 除了在工业控制领域的应用之外,随着人们节能意识的逐步增强,消费电子产品对于IGBT的需求量也迅速增长。例如在感应加热的应用上,IGBT就因其具有耐高压和较高开关频率的特点而成为电磁炉中的关键组件;而变频空调、变频洗衣机等变频家电也主要使用集驱动电路、保护电路功能于一身的IGBT智能模块,它简化了电路设计;在照明应用方面,IGBT也是高压气体放电灯(HID)、灯具调光器以及高频镇流灯所需的器件;在汽车电子领域,IGBT也已经代替达林顿管成为汽车点火器的首选器件。 在全球范围内解决能源短缺问题,“开源”和“节流”是两条最根本的途径。利用电力电子器件提高系统的效率,降低能耗,属于“节流”的范畴;而开发新能源,以替代煤、石油、天然气等不可再生的能源,则属于“开源”的范畴。事实上,在“开源”的领域,电力电子器件也起着重要作用。 太阳能发电一直是人类探索新型能源的重要领域。近20年来,我国光伏产业得到了快速发展,1990年-2007年,我国太阳能电池的产量增长了1641倍。2007年,我国太阳能电池产量为821MW(兆瓦),占世界总产量的22%,位居世界第二。要将太阳能发电机组产生的直流电并入电网,就必须用逆变器将直流电转化为交流电。而由于市场对可再生能源的需求上升,太阳能逆变器的市场也在不断增长。而这些逆变器需要极高的效率和可靠性,对于需要1200V功率开关的太阳能逆变器来说,IGBT是理想的选择。 |
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