电力电子器件及技术综述

以电力为对象的电子技术称为电力电子技术(Power electronics)，它包括电力电子器件(MOSFET、IGBT、IGBT模块、晶闸管、二极管等)、变流电路(逆变、整流等)和控制电路三个部分，是电力、电子、控制三大电气上程技术领域之间的交叉学科。电力电子技术能够实现对电流、电压、频率和相位等基本参数的精确控制和高效处理，是—项高新技术。当前，电力电子作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，为实现高效率和高品质用电打下基础。
什么是电力电子？
1. 电力电子技术是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。
2. 通过控制电力电子元器件，将电能从一种形式转变为另一种形式，实现电能转换、提高电能质量、减少电能损耗。
3. 发达国家75%的电能经过电力电子设备处理，而中国仅为30%，市场潜力巨大。
4. 核心元器件：二极管、三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等
5. IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）是一种大功率三极管，是目前最先进的电力电子器件。 常见的电力电子拓扑结构： 国内电力电子市场保持强劲增长： 电力电子行业国内市场规模2011年达到5000亿，2015年将超过1万亿。
电力电子的六大热点应用领域：
一、智能电网
无功补偿器、有源滤波器、轻型直流输电、电池储能电站
二、新能源发电
太阳能逆变器、风电换流器
三、工业节能
高中低压变频器、感应加热设备、电焊机、工业电源
四、新能源汽车
电动汽车、混合动力汽车、充电机、充电桩
五、轨道交通
动车、轻轨、地铁牵引变流器及辅助电源、铁路供电系统
六、国防军工
舰船、潜艇、鱼雷、坦克、雷达、电磁炮 产品位于产业链上游，市场机会巨大： 电力电子器件国产化是大势所趋：
电力电子设备组成器件分为有源器件和无源器件两大类。
无源器件
电容、电抗、电阻、散热器、连接器、断路器、机柜等。
附加值低、技术门槛低，国产化率较高。
有源器件
IGBT模块、IGBT驱动、控制电路、传感器等，对设备整体性能影响大。
附加值高、技术门槛高、国产化率低。
IGBT模块和IGBT驱动95%的市场被进口产品占据。
IGBT模块和传感器近几年已开始国产化进程。