电力电子技术是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，经过近0年的发展，电力电子技术已与工农业生产、航空航天、国防、通信以及人们的日常生活密不可分，目前慢慢的变成了国民经济的支撑技术和产业基础之一。近年来，电力电子领域的发展异常迅速，目前电力电子无论在功率器件、电路拓扑、控制手段以及装置性能等方面都取得了长足的进展。

  早期的功率开关器件是晶闸管(SCR)，这是一种半控型器件，用它组成的电路简称半控型电路，其基本特点是容量大，当电路结构较为复杂，开关频率低，功率密度和整机效率不高。GTR的出现，使电力电子电路由半控型转为全控型，并在不同程度上克服了SCR电路存在的缺点，因而在中小功率领域中出现了GTR电路取代SCR电路的局面。同功率场效应晶体管(Power MOSFET)相比，GTR具有导通阻抗低和阻断电压高的优点，但其输入特性却远逊PowerMOSFET。

  因为GTR是电流控制型器件，其开通增益仅为5~10，这就使得驱动电路的功率消耗很大，降低了整机效率。另外GTR在硬开关环境的典型开关频率仅为5kHz,无法在超音频环境工作，不利于降低噪声。

  与此相反，MOSFET是一种电压控制型器件，门极驱动所需功率极低，开关频率能达到几百兆Hz。IGBT是一种用MOS门控制的晶体管，它集GTR和MOSFET的优点于一身，同时又克服了它们各自的不足之处，所以短短几年时间，GBT就完全占据了原来GTR的应用领域，并使电力电子电路进入到超音频时代。

  早期的功率开关器件是晶闸管(SCR)，这是一种半控型器件，用它组成的电路简称半控型电路，其基本特点是容量大，当电路结构复杂，开关频率低，功率密度和整机效率不高。GTR的出现，使电力电子电路由半控型转为全控型，并在不同程度上克服了SCR电路存在的缺点，因而在中小功率领域中出现了GTR电路取代SCR电路的局面。同功率场效应晶体管(Power MOSFET)相比，GTR具有导通阻抗低和阻断电压高的优点，但其输入特性却远逊PowerMOSFET。

  因为GTR是电流控制型器件，其开通增益仅为5~10，这就使得驱动电路的功率消耗很大，降低了整机效率。另外GTR在硬开关环境的典型开关频率仅为5kHz,无法在超音频环境工作，不利于降低噪声。

  与此相反，MOSFET是一种电压控制型器件，门极驱动所需功率极低，开关频率能够达到几百兆Hz。IGBT是一种用MOS门控制的晶体管，它集GTR和MOSFET的优点于一身，同时又克服了它们各自的不足之处，所以短短几年时间，GBT就完全占据了原来GTR的应用领域，并使电力电子电路进入到超音频时代。

  PWM是诸多斩波控制方式中的一种，这种控制方式开关周期恒定，通过调节功率开关器件的占空比决定输出量的大小。PWM最初应用于直流变换电路，后来将这样的形式与频率控制相结合，产生了应用于逆变电路的PWM控制技术。PWM逆变电路兼具压控和频控功能，并可以大大降低输出电压的谐波含量，简化输出滤波环节。

  随着功率器件开关频率的逐步的提升，PWM技术的优点越发突出，慢慢的变成了当今逆变电路的主要控制方式。由于PWM控制方式在直流变换领域和逆变领域中所显示的优点，人们正开始尝试将它推广应用到整流电路和交流变换电路。

  功率器件开关频率的提高能带来多方面的好处，如提高电力电子装置的功率密度、降低噪声，加快响应速度等，因此高频化慢慢的变成了电力电子发展的一种趋势。但是高频化也有其不利的一面，由于器件的开关损耗与开关频率成正比，频率越高，器件损耗就越大，电路的效率也就越低：另外开关频率越高，电路所产生的电磁干扰(EM)就越强，对环境的污染也就越严重。这样一些问题如果不加以解决，高频化就难以真正实现。

  研制频率特性更为优越的器件，缩短器件的开关时间，能够大大减少每次开关所耗费的能量，从面抵销高频化引起的器件能耗的增加。但是器件的改良或革新受到多方面因素的制约，是不可能一蹴而就的。减少高频化带来的负面影响的另一个途径是改善器件的开关环境，例如在零电压或零电流条件下开关，器件的开关损耗能够更好的降低到很少，具有上述条件的开关环境称为软开关环境，具有软开关环境的PWM控制简称为软PWM控制。

  (1)借助电路控制信号的合理的安排实现软开关，此类电路泛称控制型软开关电路：

  (3)在直流侧或交流侧设置谐振电路实现软开关，此类电路泛称谐振型软开关电路。

  实现电力电子由模拟控制向数字控制的转变，关键是要有一种速度快、运算能力强、具有较抗干扰能力的数字处理芯片。TMS320F240是德州仪器公司(TI)于1997年新推出的一款高性能的传动控制DSP芯片，已成为单片数字电机控制器的标准芯片。TMS320F240的执行速度为20MPS,绝大多数的指令可以在50ns的单周期内完成。TMS320F240支持很高的采样率，这有助于减小控制延时，取得优良的控制特性。随着IC设计和制造技术的进步，DSP控制芯片的速度和性能日新月异，逐步的提升，同时价格也呈下降趋势，这必将推动电力电子控制进一步向数字化方向转变。返回搜狐，查看更加多