时间：2024-01-05 17:04:38
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电力电子行业市场，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
家居行业受房地产影响产业陷入“铜九铁十”淡季
伴随着房地产行业进入寒冬，家居行业也集体迎来了少见的淡季。“现在已经有一些家具品牌店关门店，以前可能只是个别现象，但现在这种情况比之前增加了不少。”一位家居业界人士表示，随着中国房地产行业出现的严控态势，中国家居企业正也迎来一个少见的行业冬天，往年的“金九银十”已经变成了“铜九铁十”。
一位东莞的家居企业老板表示，今年下半年以来，随着中国房地产行业出现的严厉调控，楼市限购政策严厉打击了楼市销售，民众对楼市的观望情绪更加强烈。此举也导致了家居产品的销售业绩下滑。据该老板介绍，往年下半年的这个时候，该企业一般能销售出1000多套件家居产品，市场业绩1000万左右；但今年下半年以来，该企业仅销售500多套件，约500万元的产品，市场剧降五成多。
“房地产与家居行业，就像牙齿和嘴唇一样，关系密不可分。”中国家具协会一位人士表示，一般在房地产行业低迷一年或者半年后，将严重影响到家具行业。面对着来自楼市的扑面寒风，家具、家装、卖场等产业链上的家居企业，纷纷通过跨界联盟、上下游联盟、电商与企业联手等手段，在淡季市场中寻求一种可持续性的、多元化的发展方向。而在这个过程中，电子商务成为家居企业营销突围的重要方式。
依托电子商务开拓多线市场电商成家居行业渠道突围之路
据了解，面对淡季的严重态势，家居企业以电子商务方式开拓渠道与多元化发展，不仅是家居企业做大自己的蛋糕、也是逆势寻找突破之路的重要手段。
一位来自佛山的家居企业负责人表示，今年下半年以来，该企业已经敏感觉察到下半年家居行业的下滑趋势。因此，该企业通过加入一呼百应电子商务平台()，以电子商务方式开拓了产品的营销渠道与市场。
关键词：音乐教育专业；声乐教学；自弹自唱；师范性特点
国家教委艺教司对高等师范院校音乐教育专业教学大纲的要求：为中小学培养合格的音乐教师；教师要有一定的音乐审美能力，要有教唱歌曲的能力；教唱分为两部分（弹奏与声乐），并要求音乐教师有一定的声乐基础知识，能给处于变声器的青少年以一定的指导，使之能正确发声。通过对国家教委艺教司对高等师范院校音乐教育专业教学大纲的要求，我们不难看出作为音乐教育专业的声乐教学应立足于突出师范性特点，并且在教学方法上也要有独树一帜的观念，我认为这种区别于声乐表演专业的教学理念可以有三个立足点：
第一个立足点：音乐教育专业声乐教学要针对自弹自唱形式的范唱对学生作针对性的技能训练。
自弹自唱形式的范唱最重要的一点就是教师范唱出的声音技巧与情感表达的准确性，和音乐的完整性。示范的内容包括发生技巧、吐字、歌曲速度和力度变化、歌唱时歌唱者的正确姿态等。学生从课堂上教师对歌曲的范唱里找到视觉欣赏和听觉欣赏的审美统一，这种审美观念的准确性无疑是十分重要的。
教师可以从三个方面对学生进行示范性训练，这三个方面包括歌唱时身体姿态的训练；歌曲教学能力的训练；歌曲即兴伴奏的训练。
第一个方面是歌唱时身体姿态的训练。声乐表演专业的学生上声乐课时从头到尾都是站着进行练声和进行歌曲演唱的，现阶段音乐教育专业声乐方向的学生也是采用这种上课方式，所以并没有凸显出自己专业的特殊性。我认为音乐教育专业声乐方向的学生可以在上课的过程中，先站着练习歌唱，当学生在老师的指导下感觉自己的声音比较舒服，歌曲的情感、情绪处理比较完善时，和老师调换位置，在琴凳上进行歌曲的自弹自唱。教师应训练学生们在钢琴演奏技巧和歌曲伴奏织体使用熟练的基础上，保持上身姿态的正直和头、颈之间正常的角度，获得有支持有韧性的深呼吸，这样就会把不良影响减低到最小，使学生们坐着歌唱和站着歌唱都可以比较完整准确地表现出声乐作品的音乐情绪。
第二个方面的训练是歌曲教学能力的训练。作为未来的中小学音乐教师，高师音乐教育专业声乐教学不是要培养未来的歌唱家，而是要教育出胜任中小学以歌唱为主体的综合音乐课的合格教师。因此要求音乐教育专业声乐方向的学生在范唱时不论是在表达作品情感方面还是在歌唱语言方面，都比一般的歌曲演唱要夸张一些，在演唱方法上要轻松自然，吐字清晰有韵味，只有这样才可以带动中小学生歌唱时的情感投入。
歌曲教学能力训练的第一个步骤是学生在范唱之前要了解歌曲的题材类型。面对一首歌曲时，学生要对整个曲子的基本风格先有一个整体的构思和布局，根据作品的思想内容确定演唱的基本感情，对作品的演唱基调做一个定位,这样就可以做到准确的表达歌曲的思想内容和艺术形象。
歌曲教学能力训练的第二个步骤是学生要细致地分析歌曲的主题内容，风格特点，思想情绪，曲式，调式调性，速度力度，旋律，节奏，节拍等，还要对歌曲的前奏、和结尾有一个整体的设计和安排。上述这些因素有效的结合在一起，就会使学生的范唱具有较为综合的音乐表现力和优美的乐感。
歌曲教学能力训练的第三个步骤是在表达歌曲情感上，重视声字结合的规律。因为学生范唱的对象是中小学生，所以要求学生范唱出的效果要有情、有味、有色调的对比和语气的分量，使中小学生感到声音的亲切和情感的细腻。教师要教导学生在保持喉咽形态稳定的前提下，外在口型千变万化地把歌词唱清楚，做到声音的立体和语言的清晰统一在一个良好的歌唱状态中。最后再决定声音等技巧方面，用来表现歌曲的演绎风格和内容情感，达到艺术和技术的完整统一。
第三个方面的训练是歌曲即兴伴奏能力的训练。自弹自唱形式的范唱是由两个部分组成的：一个部分是唱，一个部分是弹，这两个部分是从属关系，且密不可分。
所谓即兴伴奏是歌唱者在歌唱之前很短的时间内，根据所唱歌曲的情感内容、情绪风格、调式调性等，为歌曲配上合适的和声以及伴奏织体，用来烘托音乐的基本情绪。
现阶段音乐教育专业声乐方向的许多学生由于缺乏扎实的即兴伴奏基本功，并不熟悉钢琴键盘，对和声课程更是一知半解，所以很难自如地为自己伴奏着歌唱。有的在自弹自唱的过程中眼睛始终盯着键盘，无法顾及学生的反应，有的顾了范唱就不能伴奏，造成了自弹自唱中弹与唱的严重脱节。
高师音乐教育专业声乐方向的学生在训练即兴伴奏能力的过程中需要注意以下几个问题：首先，在快速准确读谱的基础上，真正体会歌曲要表达的情感内容。准确读谱首先包括歌曲的旋律、节奏、和声、调式调性等，要想使学生拥有准确的读谱能力，就不能忽略对学生进行正谱伴奏的训练和分析歌曲特征的训练。其次，训练学生熟悉键盘，并掌握多种常用的伴奏类型和规律。根据歌曲的体裁特征可以分为进行曲风格、抒情类风格、活泼风格等，每个风格特征都可以有它较为固定的伴奏织体和和声编配。最后，要正确处理自弹自唱中"唱"与"弹"的关系。前面我们提到过歌唱是自弹自唱中的主要部分，钢琴伴奏是与歌唱有机结合的一部分。所以钢琴伴奏部分既不能"喧宾夺主"，也不能被割裂出局。
第二个立足点是，教师要引导学生加强对中小学声乐教学方法的认识和了解。
中小学声乐教学有它这个阶段特有的教学需求，因而要求教师在声乐教学中根据实际情况"对症下药"，采取适当的教学方法。
1、在选择歌曲时不宜偏大，旋律应偏重于有歌颂性、欢乐性等流畅感为主的风格。音域方面也不易跨度太大，一般应介于小子组的g和小字二组的e之间。
2、中小学生们多数正处于变声期，在声音训练方面中小学音乐教师要掌握好使用嗓音的强度。中小学音乐教师应要求学生们以轻唱为主，注重情感的表达而不是无视演唱技巧任意喊唱，否则容易导致许多处于变声期的学生们喊坏了嗓子。
3、我们都知道处于心理发育阶段的中小学生在日常生活中偏爱演唱通俗歌曲吗，这类歌曲的演唱一般是用真声唱出来的，这就造成了和高师声乐课堂上教师要求的歌唱方法之间的矛盾。中小学音乐教师要有耐心一步步引导学生从误区中走出来，稳定保护发育阶段嗓音的发声方法。
总的来说，高师声乐教师要以基础教育为重点，让中小学生掌握童声及变声期歌唱发音的训练和方法，加强对中小学生生理特点以及心理特点的了解，并且可以带领学生深入中小学音乐课堂进行观摩或者实习，这样才可以使学生在毕业时就可以胜任中小学声乐教学的工作。
第三个立足点是，要重视声乐理论课的学习。
由于声乐这门艺术的乐器是人体本身，它的完善过程是由人身体肌肉运动在人的意识支配下逐渐完成，所以我们可以说它是一门科学的艺术。要学习好这门科学的艺术，我们就要加强对科学理论知识的学习，这就是指声乐基础理论课程的学习。
声乐理论包括：歌唱心理与生理，歌唱姿势，歌唱器官，歌唱的呼吸及气息运用，歌唱共鸣与发声，歌唱的咬字吐字与表情方法，童声训练理论及方法，中学生歌唱教法等。
全国高校音乐教育专业大学生"五项全能"比赛中的自弹自唱项目，非常明确的体现了高师音乐教育专业声乐教学必须明确其师范性，针对中小学的音乐课程改革，完善自己的教学计划，以培养合格的中小学音乐教育工作者为总目标，根据中小学音乐教师必备的专业知识安排教学内容，对学生进行全方位的训练 ，不论是在整体培养方向上还是在教学的过程中，都要时刻体现音乐教育专业的特征。
参考文献：
三领域电力电子商务初发展
电力行业电子商务开展的领域，包括三个领域：企业内部的电子商务、企业之间的电子商务和企业与消费者之间的电子商务。
企业内部的电子商务
这是当前电力行业企业电子商务的主体，也是电力行业企业信息化的主要部分。从上世纪90年代中期开始，电力行业加强投资，建设企业网，并形成覆盖全国的四级电力信息网络。这一信息化基础性建设为电力电子商务创建了坚实的基础平台。2000年后，电力体制改革和机构改革，原来的一个国家电力公司，变成了两个电网集团公司和五大发电集团公司及多家电力集团公司。在新的电力格局下，电力信息网络进一步得到扩展和发展，形成覆盖企业绝大部分业务和单位及部门的企业网络。企业的信息化水平得到提高，信息技术应用更加广泛和深入。
企业之间的电子商务
企业与企业之间的电子商务，对于电力行业来讲，应说是最具有发展前途和最适用于电子商务的。电力行业本身就是一个完整的供应链行业。特别是电力体制改革后，这种供应链的模型更加突现出来。采用信息网络，通过网上交易更能提高电力电能量交易效益。
改革前，电力行业的燃料供应、电力设备购销、电能生产、电力上网、电力传输、配电与供应电能，均是采用计划方式调配。各区域之间、省与省之间，通过计划分配电源，统一调配。发电厂也是根据整个电网运行计划来分配发电任务。改革后，这种靠计划来调配的环境不存在了。电网公司和发电集团公司或其他发电公司都是相互独立的电力企业，各自经营，采用竞争上网的市场方式运作。上下游企业之间的商务活动以及电力调度，正在越来越多地应用电子商务。
电力行业是一个资金密集型和技术密集型行业，企业的物资与设备采购不仅面广而且量大，电力行业不仅行业内部有较为频繁的商务往来，而且与机械、电子、煤炭、交通等行业的企业间也有较为频繁的商务交往，如电力行业的采购，包括煤炭燃料的采购、电力设备的采购、电力物资的采购等。招标和投标是电力行业一个很重要的电子商务应用领域。近年来，开展网上电力采购的招标投标较为突出。近年来，涉及电力电子商务的网站达20多个，其中很多都注重电力设备和物资的招标投标商务活动。如国家电力商务网，现有几千会员单位，年交易额上百亿元。由于采用电子商务，电力行业平均节约采购资金20%，仅一个发电厂每年就可节约经费两三千万元。
同时，电力企业积极开展网上电子数据交换、电子资金转账、信用卡支付、电子货币支付等技术在电力系统营销服务应用以及对网上数据交换安全防范技术的研究。
企业与消费者之间的电子商务
电力企业通过信息网开展客户的服务，如国家电网公司在公司“十一五”的信息化建设规划中把电子商务建设列入公司信息化“SG186”工程内容，加快电力电子商务建设，加快供电企业电力营销系统、电力客户服务呼叫系统、电力咨询服务资讯系统、电力数据图书馆等建设，国家电网公司要求完成营销现代化建设发展规划，建立流程通畅、信息共享的管理平台，统一管理模式、营销流程、工作标准、系统功能和数据编码，要在两三年时间内实现客户服务信息化。要建设电力营销实时系统，实现购售电关口电能量的自动采集。建设和运行好营销技术支持系统，增强四个服务的能力,推进电力营销系统和客户服务呼叫中心的建设，2006年95598客户服务系统达到实用化要求。电力银行电费结算系统利用商业银行网点, 客户可以同城办理交费手续，实现日结日清，加快电费回收。
建设、商务模式和市场法则制约电力电子商务发展
应当看到，电力行业电子商务发展与国家电子商务的发展和要求还有相当大的距离。
整个电力行业电子商务发展还没有形成行业信息化的整体规划，更确切讲电力行业电力电子商务发展模式缺少规划，也缺乏统一的电力电子商务规范和运行市场规划。企业的电子商务与企业管理改革，以及企业的发展战略协调发展还存在较大距离。目前，电力电子商务发展是无序的、自由式的。电子商务还处于试验阶段和起步阶段。
由于各企业对电子商务重视程度不一致，各企业内部的电子商务由于受改革的发展的制约，各个企业内部的电子商务发展很不平衡，发展速度和改革速度也差距较大，各企业间的电子商务不能同时开展。更为重要的是，各企业对电力行业商务活动方式和电子商务新的交易形式缺乏共识，也缺乏改革商务活动方式的紧迫感。电子商务主体是商务，传统的商务模式不易动摇和改变，所以，企业商务模式的改革是电子商务的关键。
商务活动模式的改变，是形成电力商务市场环境的基础。目前，电力行业整体电子商务运作环境还没有形成，电力市场化的改革还没有到位，电力电子商务大规模运行的环境形成还有待于电力市场的整体形成。没有规范化的、科学的现代化的电力市场和企业管理，要实现电子商务是不可能的，也是困难的。因此，建立电力电子商务的市场法则和法规，形成健全的电力市场环境刻不容缓。
行业改革与电力电子商务互相促进发展
电力行业是最具有条件建立电子商务的行业。供应链上的各个上下游企业，从发电、输电、配电到供电的环节形成一条龙，龙头连接煤矿等能源行业，龙尾连接整个国民经济和人民生活，各环节相互依赖，关系密切，一环扣一环。因此电力行业具有天然的电子商务条件。
同时，电力行业的信息化建设基本条件已经具备，信息化水平已经有很大的提高。改革已经为建立科学的、规范的电力电子商务环境创造了条件。
应当看到，电力电子商务的进一步发展亟待电力行业改革的进一步深入。电力行业电子商务的成功必须建立在整个行业改革的基础上，这包括建立现代企业管理制度和充分的电力市场环境。当前，电力行业的改革在机构和体制上有较大的改革，发电企业从整个电力系统中已经剥离出来，发电厂的竞争机制正在初步形成。各发电企业通过竞价上网，形成发电厂电力市场。下一步改革，将形成电力的商品方式，引入竞争机制，形成电力批发市场。实现输电环节的剥离，降低进入电力批发市场的门坎，进而形成零售市场。这样一来，整个电力供应链将出现完全市场化的环境。但是，当前离现代电力市场体系的形成还有较大的距离。
【关键词】电力电子技术 技术应用 技术系统 发展研究
1 引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展，国内各行各业均得到了极大的进步。政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善，给当代国内新技术的研发与使用提供了良好的氛围与平台。电力电子技术作为当代众多新型技术之一，其已然对当代我国国民经济建设与发展产生了重要的影响，并成为了支撑众多领域及其技术发展的核心基础之一。在十上提出了经济新常态的概念，指出了国内粗放经济发展模式产生的诟病与弊端。诚然，随着国内经济发展速度与水平的不断提升，逐渐开始以经济为中心开展国内建设，严重忽略了对能源与资源的保护，从而使国内的生活居住环境不断变差。这些问题也同样存在于世界上的各个发展中国家。新能源的生产、新技术的发现作为保护生态资源、提升劳动力水平的重要途径，其已经成为了解决世界各国难题的关键所在。电力电子技术作为新技术之一，其能够应用于电力科技领域的重要影响力，逐渐使对电力电子技术的应用研究成为了时下热门的课题。在本文中作者将从三个角度（热电电气节能、新能源的发电、智能电网技术）来对国内电力电子应用系统的发展现状给予研究，以此提升对新技术的推广与应用。
2 国内电力电子技术应用系统发展现状研究
2.1 热电电气节能领域的发展
电力电子技术在热电电气节能领域已经产生了深入的影响，其中以变频调速系统的发明与使用最具有代表性。该设备通过采用由电力电子技术支撑研发的变频器，并将其作为众多机械设备中电机装置的驱动电源，从而实现了对现有供给机械设备运作电力动力的节能。搭载电力电子技术的变频器已经被广为使用在空调、洗衣机等家用领域中，并且由于该项技术较为成熟，使设备整机更新换代的频率与时间通常为十年。这些优质的特性与特点，使国内电力电子变频器拥有了十分广阔的市场与用户人群。根据不完全统计，当前在使用低压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之三十左右，高压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之二十左右。尽管电力电子变频装置在各领域中的使用已经较为成熟，但是其整体运作的稳定性、新机使用的成本、现场安装操作的复杂程度等依旧需要不断的进行深入研究。根据对该领域的研究，作者认为未来国际电子电力变频器的发展将更加集中于专用型。通过更多专用化的设计将可不断优化变频器的功能与特点，从而使变频器与设备之间更加匹配，从而达到增强稳定性、复杂性的目的，并间接降低设备的整体成本。
2.2 新能源发电领域的发展
国内经济的粗放快速发展，使中国又一次进入了经济新常态时期。面对人与自然、人与社会的关系，众多又经济发展过速带来的问题成为了时下热门的研究课题。新能源作为替代传统能源、实现绿色经济的重要支撑，其在当前国内自然环境逐渐遭到破坏、石油天然气等传统能源逐渐枯竭的今天，成为了亟待解决的重中之重，并成为了世界各国的日常关注焦c。在新能源发电领域，电力电子技术得到了广泛的应用。对于一个较为典型的太阳能光伏发电系统，其内部通常会包含多个电力与电子变化的环境，例如：DC至AC的逆变；DC至DC的直流交换；AC至DC的整流交换等。可以发现，该太阳能光伏发电系统除了与光伏阵列之间不存在较为密切的联系，其他部分的组成与使用均和电力电子技术之间有着密切的联系。对于一套较为典型的采用双馈式的风力发电系统而言，其内部通常包括有发电机侧变换器装置、网侧变换器装置以及变桨控制器装置等，这些装置与组件均涵盖有电力与电子之间的变换过程。通过这些举例可以发现，新能源发电与电力电子技术间具有着深入的联系。
2.3 智能电网技术领域的发展
智能电网中的电力电子应用系统包括以SVC为代表的柔流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以智能开关为代表的同步开断技术，以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。这些技术的开发与使用均是以电力电子技术为依托。智能电网技术是近年来电力领域较为热门的概念之一。根据行业当中对该概念的理解，可以将其总结为一种兼具电力电子技术、新能源发电技术、传感传导技术、通信链接技术等的组合型技术。其中对于电力电子技术而言，其是智能电网技术的核心组成，其为保障新型能源的储备、电力输送的灵活、信息的传导与控制等功能性特点提供了巨大支撑，并且还给利用再生能源进行电力的生产、保障整个电力系统的供需调配及安全运行带来巨大帮助。我国自二零零八年保持与世界同步，提出了国家智能电网发展计划，并扩展了智能电网电力生产的领域，积极推动热电、太阳能发电、风能发电、地热能发电等电力的共同使用，将统一现有各电能的入网、调配、供给等能源管理模式作为重要发展目的，为提升国家电网的运作效率、能源利用率带来巨大帮助。
3 结论
通过上文的研究，可以发现，电力电子技术作为当代新技术之一，其已然开始对国内众多行业及领域产生深入的影响。特别是对于新能源的研制与开发、能源的节能与保护领域具有着巨大的影响力。在本文中作者首先对我国能源使用及发展状况开展了宏观环境分析与研究，在此基础上从三个角度对电力电子技术应用系统在国内的发展进行了研究。利用本文的研究，作者谨此希望能够不断推动国内电力电子技术的发展与应用，以此来实现对国内资源与环境的保护，并逐步促进国内各行各业发展模式的改进，为国内社会主义和谐社会的建设做出自身贡献。
参考文献
【关键词】电力电子线路；故障诊断；故障分析
随着电力电子技术的不断发展，各类电力电子产品逐渐增多。电力电子器件在使用过程中，会受到诸多因素的影响，使得器件、线路常会出现一些故障，以往较为传统的诊断方法已难以确诊出故障的具体原因。此外，作为电力企业，要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟，取得良好的效益，还需对电力电子线路的故障诊断与分析给予足够的重视，并积极采用当前先进的技术手段，提升故障诊断与分析水平，为企业的可持续发展奠定良好的基础。
1电力电子线路故障诊断与分析的重要性
我国社会经济发展迅速，人们的生活质量与生产水平得到了很大提高，为满足人们日益增长的实际需求，许多先进的电力电子产品不断进入市场，并有着十分广泛的应用。然而，就当前电力行业的发展来看，随着电力电子产品的大规模应用，电力电子线路负荷持续增大，若未能对其进行有效处理，极易引发各类故障，而以往的诊断方式过分依赖人工，相关工作人员仅能凭借自身经验进行判断，缺乏合理性与科学性，这种方法不仅无法准确定位故障根源，还会增加故障的范围，从而对电路安全造成一定威胁。由此可见，电力电子线路故障诊断至关重要，直接关系到系统的稳定运行，并且相应的诊断技术也亟需整改、优化。除诊断之外，故障分析同样重要，准确深入的故障分析是找出故障根源的基础，通过故障分析，还能避免类似故障再次发生，提升了电力电子线路的稳定性与安全性。随着科技进步，将计算机科学作为中心的智能化技术层出不穷，众多领域都有所应用。其在电力电子线路诊断与分析中的合理应用，可以在短时间内定位故障根源，并为现场工作人员提供故障分析报告，大幅提升了故障诊断效率与准确度，有效节约了人力财力的投入，推动电力企业稳定发展。
2电力电子线路故障诊断与分析方法的具体应用
2.1电路模拟
智能化技术进入高速发展时期，随着电力电子产品的大面积使用，线路负荷一直居高不下，存在很大的安全隐患。为保证线路安全，应充分利用当前先进的技术措施，如电路模拟。电路模拟主要是指对线路的实际运行情况与环境实施模拟，在模拟的线路环境中，对线路运行造成影响的所有因素实施综合分析与评价，并按照相关公式计算线路电流与电压的最大值，从而为线路运行安全提供可靠的保障[1]。通过模拟，现场工作人员可掌握故障的基本信息，结合线路运行实际情况与要求，展开综合分析，制定出行之有效的解决方案，做到故障预防，确保线路运行安全。
2.2创建信息库
创建信息库的目的在于为电力电子线路故障诊断与分析提供依据。信息库的创建依托于线路的实际运行环境，而且库中的信息还分为静态与动态两种类型，其中，动态信息主要用于储存线路的监测结果，而静态信息主要是线路的实际运行参数[2]。通过信息库的创建和完善，信息库中包含内容不仅涉及监测还有各项运行参数，现场工作人员仅需简单的调用就可以掌握线路的基本信息，为故障诊断与分析提供了极大的便利。
2.3输电线路故障诊断与分析
故障对电力电子线路而言在所难免，重要的是如何快速发现并解决这些问题，并通过分析避免类似故障再次发生。当前电力电子线路正向多样化目标发展，多路阀在执行换向操作时会产生能量，如果该能量超过线路负荷最大承受限度，就会对线路造成一定威胁[3]。此时，应借助仿真技术算出线路负荷最大承受值，然后在结合线路基本运行环境的基础上，有效控制负荷值，进而达到有效消除线路安全隐患的目的。
2.4主电路故障诊断与分析
可靠性是电力电子技术发展的核心，在线路故障诊断中，对于主电路，可采用晶闸管三相桥式变流器实施诊断。在主电路当中，当电压输入，变流器中会经过电压，随即启动脉冲控制器，进而可对电路的电压进行精准操控。与此同时，算出变流器实际输出电压，根据这一数值检测主电路。若线路存在故障问题，则变流器电压会产生异常，如果此时的线路电压和变压器电压差别较大，则说明故障发生，随后根据线路的实际运行情况对故障进行模拟和分析，创建信息库，进而找出故障根源，采取相应措施予以处理，确保线路运行安全。
3结束语
总之，电力电子线路是电力系统的重要组成，其运行安全直接关系到系统的稳定性与可靠性。然而由于多种因素的影响，线路故障频发，若未能及时发现问题，将会对线路造成不同程度的损害。由此可见，电力电子线路故障诊断与分析是必要的，只有提升诊断与分析水平，才能确保线路运行安全。
参考文献
[1]张选利，蔡金锭，刘庆珍.人工智能在电力电子电路故障诊断中的应用[J].福州大学学报（自然科学版），2003，03：303~307.
[2]万从军.解析电力线路的故障判断及修复技术[J].电子制作，2014，21：288.
重点个股点评：
许继电气（000400）：产业链最完整的电力设备企业
公司是电力设备上市公司中产业链最完整的企业，产品包括变压器为代表的一次设备，电厂保护及自动化、电网调度、变电站自动化、配电网自动化等二次设备，子公司成都交大许继则是电气化铁路的龙头企业。与其他上市公司进行比较，国电南自具有一定的可比性，两家公司都拥有二次设备的完整产业链和电气化铁路的自动化产品，但一次设备是国电南自所没有的。
直流输电业务将放量。我国已建成投运的直流输电线路达27条，预计十二五期间，国内直流建设投资在3000亿元左右，带动换流站设备需求合计在1700亿元左右，其中与公司相关的换流阀需求300亿元左右，控制保护需求50亿元左右，直流场设备需求380亿元左右。预计许继集团未来获得国内直流输电线路中控制保护订单的40%左右合20亿元、换流阀订单的30%左右合90亿元、直流场设备订单的10%左右合38亿元，合计148亿元左右，年均29.6亿元左右，将较之前明显放量。
智能电网带动电力自动化业务增长。目前国内220kV和500kV变电站有2300余座，110kV及以下的变电站约2万余座，每年新增变电站约1000座左右，保守估计未来新增变电站数字化系统再加上已有变电站的数字化改造需求每年应在1500座左右，一座110kV的变电站进行数字化改造的话，公司有望获得500万元―600万元的订单，1500座变电站数字化改造的系统需求预计每年将超过75亿元，假设公司占10%左右的市场份额，则每年也有7.5亿元左右。
资产注入仍可期待。我们认为集团公司资产注入只是时间的问题，以现有集团自有资产和国网已注入集团的资产估算，可增厚业绩0.5―0.6元。
荣信股份（002123）：有望迎来跨越式发展
公司是国内第一家挂牌上市的电力电子企业，具有清晰的主营业务，严格遵循专注于电力电子产品的生产与研发的发展原则，在业内独树一帜。近年，公司抓住国家大力推进节能减排措施、加强坚强智能电网建设、开展城市地铁与高速铁路建设、促进装备业升级换代等重大利好形势，得到高速发展。对未来，公司雄心壮志，着力打造本土电气设备巨头，提出未来成为中国的ABB、SIEMENS的口号。产品上，从最初的动态无功补偿装置SVC起家，主打光控晶闸管、热管自冷等特色技术，经过10余年的不断生产研发与销售，实现了全球SVC安装700套以上的惊人业绩，超过ABB、中国电科院等国内外竞争对手，成为SVC补偿产品的世界第一。
产品组合完整，技术储备丰富，销售协同效应大，电力电子龙头企业腾飞在即。除了传统优势产品SVC外，SVG、高压变频、光伏逆变器等开始显著贡献销售收入，公司还储备有源滤波、高压固态开关、故障限流器、串补等技术，公司在电力电子领域进行了全面的布局，技术优势明显。新增产品的销售渠道与传统产品销售渠道有很大的重叠，协同效应显现。随着节能减排、新能源、智能电网建设的推进，大功率电力电子行业迎来发展的拐点，公司凭借技术和销售两大优势，将迎来跨越式发展。
变频产品开始进入爆发式增长期，特大功率变频器和光伏逆变器是亮点。公司定位于特大功率高压变频器，掌握矢量控制和能量回馈技术，在西气东输中负责提供高压变频器，50%以上瞄准进口替代的特大功率高压变频器。增发项目产能刚刚释放，具有传统产品销售渠道的优势，高压变频器销售进入爆发式增长期。光伏逆变器进展超出市场预期，今年已经形成3000多万的销售，全球光伏逆变市场容量达到150亿，和无锡尚德合作走出国门指日可待。风电变流器已经完成样机制作，明年开始形成销售，和金风科技合作，开启进口替代的航程，分享国内67亿的市场蛋糕。
北京科锐（002350）：配电自动化龙头
公司的主营业务为12kV配电及控制设备的研发、生产和销售，产品主要应用于电力系统配电网建设及配电自动化领域，主营业务方向有两个，一是配电网故障处理，主要产品包括故障指示器、智能型环网柜和重合器；二是模块化变电站，主要产品包括箱式变电站、永磁机构真空开关设备等。
展望“十二五”期间的智能电网全面建设期，两网的总投资额将超过2.1万亿元，同比“十一五”期间电网投资总额增长超过46%，考虑到在“十一五”期间配电网没有与输电网协调发展的现状，我们预计，从2010年开始，配网建设将成为国网下一个重点投资方向，必将带动相关设备公司直接受益。
公司自成立起即从事配电及控制设备的开发与生产，是国内最早从事配电自动化设备开发与生产的企业之一，具备行业领先的技术与产品优势，因此整体盈利能力较强，毛利率居行业前列。目前募投项目进展顺利，部分产品有望明年提早产能爆发。
配电网设备行业面临的问题主要就是厂商太多了，竞争非常激烈，在这个逻辑下，我们选择的更多是具备技术优势、产品优势与研发方向优势，且具备潜在整合背景的（或者说国网间接持股的），北京科锐就具备这种特质。
智能环网柜面临良好发展前景，盈利能力较强：公司智能环网柜具备小型化、智能化的特征，是未来配网自动化的核心产品之一，随着智能电网的推广面临良好的发展前景。公司智能环网柜的毛利率水接近50%，高于行业平均水平，主要由于公司环网柜智能化比例远高于行业平均水平，公司智能化比例占比50%，而行业智能化比例为10%，而智能化模块的毛利率水平较高。
公司主要产品受益于配网自动化的发展，这是未来电网投资的重点，而公司在这方面技术储备较大，未来较大的受益于此。另外，未来统一招标对公司市场份额提升具备较大的作用，公司业绩有望迎来较快速度的提升。
森源电气（002358）：高压开关的区域优势企业
由于农村电网改造投资区域广，电压等级较低在110kV及以下，电力设备一次设备公司普遍受益，但中西部区域中压一次设备龙头受益会相对明显。从受益弹性考虑，重点推荐森源电气：公司地处河南，产品为中低压开关柜，属华中地区中压开关龙头公司，在河南省市场占有率非常高，公司的有源滤波装置（APF）产品也在逐步贡献利润，我们预计随着节能减排压力增大，APF需求在2012年将进入爆发期。
森源电气主要从事高低压配电成套设备、高压电器元器件系列产品的开发、生产和销售，目前公司实际所从事的业务包括高低压开关成套设备、高压元器件等产品的生产销售，公司主要产品包括40.5 kV和12kV高压成套开关设备、40.5 kV和12kV高压真空断路器、12kV高压隔离开关、0.4kV低压成套设备等，其广泛应用于电力、煤炭、冶金、石化、建材、市政等各领域。近5年来，公司又强势进入电力电子与电力节能减排行业，为国家重点高新技术企业，拥有省级企业技术中心、河南省中压输配电装置工程技术研究中心，河南省制造业信息化重点示范企业。
公司坚持产品技术领先、质量可靠的理念，产品定位于中高端市场，采用替代进口的竞争策略，与国内同行企业的竞争中处于技术领先地位，产品在河南省电力系统、河南省煤炭、钢铁、有色、水泥、化工等行业大型工矿企业中的市场占有率居于前列。截至2009年7月4日，公司共获得139项专利技术，同时还有12项专利申请已通过国家知识产权局的审查。其中，公司生产的12kV隔离开关产品连续7年排名同行业第一的位置，柜宽1.68米的40.5kVKYN系列高压开关成套设备产品为填补国内空白，国内市场唯一满足《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求的最新产品。
电能质量管理需求促进有源滤波行业启动。有源滤波器可以有效的消除电网中产生的谐波污染，提高电能质量，符合我国节能减排的发展目标，在配电网、轨道交通、电动汽车充电站等领域有着良好的前景。目前，有源滤波器行业在国内正处于行业的起步期，国外公司仍占据着比较大的市场份额，在高压端即400A以上的市场几乎被国外公司所垄断，进口替代前景广阔。森源电气目前该项业务增长迅速，2009年实现销售收入1800万元，而2010年中报显示公司有源滤波器销售收入已达到1476万元，预计全年滤波器业绩增长有望超过100%。同时，公司有源滤波器产品毛利率高达60%，对于公司未来业绩想象空间巨大。
国电南瑞（600406）：打造全球电力装备智能二次设备的超级航母
轨道交通业务快速发展，拉动公司收入增长：未来5年，我国轨道交通建设进入快速发展阶段，至2015年，北京、上海、广州等22个城市将建设79条轨道交通线路，总长2259.84公里，总投资8820亿元。国电南瑞的轨道交通业务包括综合监控系统、环境设备监控系统和轨道电力监控系统。今年以来公司先后中标了北京地铁9号线、西安地铁1号线、2号线等项目，新增订单预计超过4亿元。公司目前在地铁综合监控系统市场的占有率约为50%。我们预计公司未来2年轨道交通业务收入的增速将保持在50%以上。
积极开发智能电网产品，争取新的市场突破：公司是我国电网调度领域的垄断企业，省调系统市场占有率约70%，地调系统市场占有率约40%。随着智能电网的发展，电网调度自动化将进一步向标准化、网络化、信息化发展。公司在巩固调度自动化、农电自动化领域龙头地位的同时，将加大对配网自动化系统的市场开发。2010年国网公司在杭州、厦门、北京、银川等市进行第一批配网自动化试点，国电南瑞将成为主要的投标企业之一。
新能源领域产品开发进入成熟期，成为新的利润增长点：2010年公司投资约1.7亿元，先后研制成功风电变流器和风场综合监控系统，并实现并网运行。从2011年起公司将加快上述产品的市场开拓，实现在新能源发电控制领域的快速发展。在电动汽车充电站的研制方面，公司也处于市场领先地位。2010年国网公司计划新建75个充电站和6029个充电桩，在唐山、石家庄、大连、成都、扬州等市开展试点。国电南瑞将积极参与国网公司的充电站招标。
“十二五”和“十三五”智能输变电装备建设期间，电动汽车充电站先于电动汽车全面铺量；公司拥有智能用电、智能配电和智能调度的高壁垒系统集成技术，并是相关技术标准的制定者，公司编制的智能运行管理系统具备配电监控、充电检测、计量计费、有源滤波等功能，能够对电动汽车充电过程进行智能化控制，是电动汽车充电站的最核心部分；公司目前占有80-90%的市场份额，利润丰厚，国网公司至2020年的目标是突破10000座；这一新业务量大而壁垒高，可持续十年以上的投资建设周期，是公司业绩向上突破所打开的第一重空间。
智能配电系统建设不是简单的升级，而是一个全新再造和普及的工程，其投资预计约占智能输变电装备建设投资的40%，是最大一块“蛋糕”；核心技术是多网融合、双向互动的高端系统集成，使得技术壁垒较以往有巨大的提高，公司也是其中相关技术标准的制定者；公司以往该业务收入比重基本维持在8%的低水平，市场仅覆盖东部发达地区，市场份额较低；而未来这一局面大为改观，公司的市场份额在今后的十年中大幅提升，我们认为，这一同样量大而高壁垒的业务得以突破打开公司业绩超预期的第二重空间。
在调度自动化业务中，公司占据最高端的网调和省调50%以上市场份额；在智能输变电装备建设的初期，这一市场格局变化不大；但进入智能输变电装备建设的中后期，随着智能调度覆盖率的提升和调度技术支持系统的建成，则调度系统统一到一个平台上，这也是智能调度终极系统集成的必然结果；预计届时公司在调度自动化的市场空间还有进一步的扩展，挤压其他竞争对手；预计“十二五”期间国网智能调度的投资规模在115亿元左右，较之“十一五”同比增长可达到50％左右。
公司是中国真正具有国际竞争力和完全自主技术的稀缺“资源”，能够在装备制造业的最高端技术领域立于世界的最前端；在今后十年的智能输变电建设中，公司自身的最大竞争优势是自主技术覆盖发、变、输、配、用和调度全部六大环节；而集团和实际控制人承诺将相关业务全部注入公司，届时公司则有望成为中国、乃至全球电力装备智能二次设备的超级航母。
四方股份（601126）：二次设备龙头企业
公司是高端二次设备行业的领先者，主营业务为继电保护、电网自动化以及发电自动化系统，公司以出色的技术能力稳居二次设备市场份额第二。
电力二次设备迎来大发展机遇，未来10年二次设备市场容量超过500亿元。其中，每年电网建设所需电力二次设备投资在300亿以上，每年电源基建所需电力二次设备投资在160亿元左右，每年铁路建设和轨道交通等行业投资所需电力二次设备投资在50亿元以上，国外市场需求也许会成为新增长点。
技术优势加市场先发优势。公司创始人杨奇逊院士是我国电力系统微机继电保护领域的开创者，公司在继电保护、电网自动化及发电厂自动化领域拥有国内乃至国际领先的技术和研究成果。公司处于寡头垄断的市场环境，市场份额处于行业领先位置。
综合毛利率高于同行平均水平8-10%。公司毛利率高的主要原因有：1.产品差异；公司生产的产品多用于高压领域、或者公司生产产品的功能更全。2.公司注意成本控制：强化原料采购管理，合理分布生产基地和库存网点。
智能电网前景广阔，四大寡头竞争市场。近年我国电力投资呈较快增长势头，预计"十二五"期间，随着智能电网建设的提速，电力投资总额仍将维持在较高水平。中国的坚强智能电网以信息化、数字化、自动化和互动化为特征，将于2011-2015年进入全面建设阶段，届时将极大地促进电力系统二次设备的发展。二次设备关乎电力系统的安全稳定运行，电网公司和发电企业在招标时对厂商产品的技术水平、运行业绩等多方面设定了严格的条件，能够参与这一市场的竞争者数量有限，行业呈现寡头竞争格局。
公司海外市场开拓初见成效，印度成为主要推动力：公司大力拓展海外市场，产品已经出口到印度和菲律宾，并和印度最大厂商建立长期合作，占据印度约20%市场份额，预计今年比例将会翻倍。
中国西电（601179）：中国电气百强之首
公司是我国最具规模的高压、超高压及特高压输配电成套设备研究开发、生产制造和试验检测的重要基地，是目前我国高压、超高压及特高压交直流成套输配电设备生产制造企业中产品电压等级最高、产品品种最多、工程成套能力最强的企业，也是国内惟一一家具有输配电一次设备成套生产制造能力的企业。
进军二次设备，剑指一二次设备融合。我国即将进入智能电网建设阶段，传统变电站将向智能变电站发展，一次设备将会升级为智能电力设备，而二次设备则将发展成为智能控制单元。壮大电力电子，备战智能电网。目前电力电子高端市场有200亿元左右的规模，并以每年50%左右的速度增长，公司预计到2015年市场规模将达到上千亿元。
由于电网投资的放缓和激烈的竞争，公司毛利率和收入增长都面临较大的压力。我们预计2011年上半年电网投资会回暖，而实现利润大约还需要半年的时间，这对公司业绩带来负面影响。为了应对国内市场的萎缩，公司积极开拓海外市场。公司2010年目标实现是海外新增订单40亿元，并计划2015年以前将海外销售收入比重提高到30%左右。为了实现这一目标，公司与华能集团签订战略合作协议，共同开拓海外市场。另一方面，公司积极备战智能电网。公司通过与国电南自成立“西电南自”，进军二次设备市场，剑指一二次设备融合。公司还以西电西整为基础，成立了“西电电力系统公司”，通过加强科技研发壮大电力电子业务。我们预计公司将受益于智能电网的全面建设，2011年下半年开始业绩将会有较大改善。
正泰电器（601877）：低压电器龙头起飞在即
公司是一家专注于低压电器生产、销售的民营企业，经过多年努力，在充分竞争的市场环境中，已经确立了行业龙头的地位。公司产品属于耐用电力设备消费品，具有较高的景气度，明年将受益于保障房、配网改造等刺激因素，公司高效的运营效率和品牌保证增加了未来增长的确定性，
行业龙头优势显著，未来有望超速分享新增市场份额。2010年我国发电装机容量9.5亿千瓦，按照每千瓦对应6件低压电器，据我们测算2011-2012每年新增低压电器约5.4亿件，行业平均增速约10%-15%，公司作为我国低压电器行业龙头，2010年前三季度营收复合增速超过30%，毛利增速超过27%，明显高于行业平均水平。未来三年农网改造重点为中低压配电网，为公司五大类主要产品中占比最高类别，约占总营业收入1/3，毛利率相对其他产品中也较高，产品覆盖深度和广度优势显著，公司配电类产品有望实现超预期增长，进一步带动公司业绩。
电力电子产品及高端诺雅克产品将成公司未来增长双翼。公司全资子公司正泰电源已成功开发10-500kW光伏并网逆变器产品，各项技术指标均处于国际先进水平，目前集团旗下正泰太阳能已形成475MW光伏组件产能，未来有望借助集团优势拓展光伏逆变器及其他电力电子产品，预计到2013年新能源产品将为公司实现4.5亿元的营业收入。公司新募投的诺雅克高端配电产品致力占领中高端市场份额，实现国外品牌的替代，目前订单增速超预期。项目完全达产后，有望新增年产值30.7亿元。另外公司募投的6000万台（套）智能电器新项目也将定位市场需求新的变化，预计实现年销售收入26.3亿元。
关键词：电力电子技术应用发展前景
一、电力电子技术概述
1、电力电子技术的含义
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换和控制且应用于电力领域的电子技术，它是一门新兴学科。电力电子技术功率强大、可供诸如电力系统那样大的电流以及高电压场合应用，它与传统的电子技术相比，其特殊之处是因为它能够通过大电流和承受高电压，而且还有在大功率情况下，器件发热、运行效率的问题。电力电子技术分为两个分支：电力电子器件制造技术和交流技术。
2、电力电子技术的地位和作用
电力电子技术至今诞生近50年，特别是近年来更是取得了突飞猛进的发展，已经形成十分完整的科学体系和理论。信息技术的发展造就了信息时代“弱电控制强电”电力电子技术的实现是人类社会的第二次电子革命。由于将来工业高度自动化，计算技术、电力电子技术以及自动控制技术将会成为三种最重要的技术。
二、电力电子技术的发展
1、整流器时代
大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解，牵引，和直流传动三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电。
2、逆变器时代
世界范围的能源危机出现在七十年代，由于交流电机变频调速节能效果显著而迅速得到发展。将直流电逆变为0-100Hz的交流电是变频调速的关键技术。随着变频调速装置的普及，当时电力电子器件的主角是大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管，类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。
3、变频器时代
进入八十年代，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的问世，致使中小功率电源向高频化发展，而后又出现了绝缘门极双极晶体管，又为大中型功率电源向高频发展提供了机遇。新型器件的发展不仅使交流电机变频调速提高了频率，使其性能更加完善可靠，而且也使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备提供了重要的技术基础，那就是高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化。
三、电力电子技术的应用
1、电力拖动
随着电力电子技术的发展，交流调速的水平已经取得了巨大的进步，在很多应用场合直流调速已经逐步被取代，尤其是在大功率应用场合更是显示出其优势。同时，根据不同的调速特性要求，开关磁阻调速，无换向器直流调速，内馈调速等，也有一些应用的场合。这种技术的产生为交流电机的调速运行奠定了技术基础。
2、交流输配电系统（FACTS）
目前，FACTS已经发展成为有十多类产品的大家族，主要分为两大类，一类是针对电网的污染而设计的功率因数校正和谐波治理装置，另一类是针对高压直流输电（HVDC）而设计的直流输电装置。滤波装置的发展从最早用机械开关投切电感和电容来吸收或者发出无功，发展到基于现代电力电子技术为基础的滤波装置。
超导技术在近期不断的发展，使得电力有源滤波装置的发展又进入了一个新的阶段。超导就是利用一定工艺制成的材料，在一定的外部条件作用下，使它的电阻值降得很低。因此，为了大大减少电路的损耗，可以利用超导储能。超导储能还具备响应快，联系方便，可随意控制有功和无功等优点。
对于大容量远距离输电来说HVDC技术具有很强的经济性，并具备交流输电所没有的优越性。经过多年的改革及发展，虽然我国的电网建设已经比较成熟，但是类似三峡这样一些大的发电站的建成并逐渐投产，对我国的电网输电能力及输电安全性还是新的挑战，直流输电以它优越的特性在三峡向华东电网输电的任务中发挥了重大作用。
3、应用电源系统
应用电源系统主要指的是直流电源，电焊机，脉冲电源，UPS电源，稳压电源等等。这些应用也是电力市场的主要用户之一。开关电源技术随着电力电子技术的发展也得到了促进和发展。其高频化工作的特点也带来了很多优点，如：隔离变压器小型化，开关噪声高频化等，使得开关电源的体积，重量，噪声等大大减少。同时，软开关技术的发展，带有源滤波整流器的发展，以及N+1冗余的设计思想，都使得应用电源的发展水平不断提升。
4、分布电力能源
近年来，小水力，风力，太阳能等再生能源得到了越来越广泛地开发和利用。然而，要能够使这些分布散，功率小，电压等级多样的电站并网运行，就使得电力电子技术的并网研究就显得十分重要。目前虽然国内外已经有很多学者在从事这方面的工作，但是发展的水平还相对比较低。
四、电力电子技术发展前景
1、标准化。根据情况，从业者在不断完善行业标准，并且在产品研制过程中严格贯彻执行相关的标准。
2、大容量化。高压和大电流的产品市场需求量比较大，但是由于电力电子器件发展水平的限制，这方面的进展还很不理想。
3、高性能化。电力电子技术的发展虽然比较迅速，并且在许多领域都开始大规模的应用和推广，但是在控制性能的改善上还需要作大量的研究工作。
关键词:功率半导体器件 混合型器件 IGBT
中图分类号:TN31 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0044-01
20世纪80年代以来,微电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型的电力集成器件,带来了电力电子技术的新时代,实现了由传统的电力电子技术向现代电力电子技术的转变。
1 现代电力电子器件
现代电力电子器件是指全控型的电力半导体器件,分为三大类[1]:双极型器件、单极型器件和混合型器件。
1.1 双极型器件,是指在器件内部电子和空穴两种载流子都参与导电过程的半导体器件
这类器件具有通态压降低、阻断电压高和电流容量大的特点。适合中大容量的变流装置。其中,我们常见的交流装备有:门极关断(GTO)晶闸管、电力晶体管(GTR)、静电感应晶闸管(SITH)。
1.2 单极型器件,是指器件内只有一种载流子(多数载流子)参与导电过程的半导体器件
具有代表性的产品有电力场控晶体管(电力MOSFET)和静电感应晶体管(SIT)。单极型器件开关的时间较短,一般多在几十纳秒以下,这是因为大部分的载流子导电,无少子存储效应。
1.3 混合型器件,是指双极型器件与单极型器件的集成混合
其主导器件为GTR、GTO晶闸管和SCR,将MOSFET用来做控制器件混合集成之后产生的器件。这种器件不仅具有GTR、GTO晶闸管和SCR等双极型器件电流密度高、导通压降低的优点,又具备MOSFET等单极型器件输入阻抗高、响应速度快的优点。因此,人们开始高度重视这种新型混合器件。IGBT被人们公认为最有发展潜力的复合器件之一。
2 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)
2.1 IGBT的地位及作用
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),中文我们称之为“绝缘栅双极晶体管”,是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件。它是电力电子技术的核心技术,且是电机控制和功率变换器的首选器件。广泛用于轨道交通、航空航天等战略性行业,具有高频率、高电压、大电流,易于开关等优良性能,被业界誉为功率变流装置的“CPU”。
它是电力电子领域非常理想的开关器件,其频率特性介于MOSFET和功率晶体管之间,可正常工作在几十Hz的频率范围内,故在较高频率的大、中频率应用中占主要地位[2]。
2.2 IGBT的工作原理(如图1)
IGBT和电力MOSFET有很大的渊源,可以说IGBT是根据电力MOSFET的原理发展出来的,在结构上面,两者有很大的相似之处。但是,IGBT具有很强的电流控制能力。原因归结于两者间结果的不同之处,即:IGBT多一个P层发射级。在IGBT导通时,这个p层发射级可由P+注入区向N基区发射载流子(空穴),以调制漂移区的电导率。
IGBT的开通和关断是由门极电压来控制的。门极是以正向栅极电压时,MOSFET内形成沟道并未PNP晶体管提供基极电流,从而使IGBT导通。在门极施以负电压时,MOSFET内的沟道消失,PNP晶体管的基极电流被切断,IGBT关断。
3 IGBT的应用领域
IGBT作为电机控制和功率半导体器件首选器件,在轨道交通、航空航天、船舶驱动、新能源电动汽车、风力发电、太阳能发电、高压变频、工业传动及电力传输等多个重要行业和领域广泛运用。目前,在轨道交通高速动车组、大功率电力机车、城轨车辆几乎普遍采用IGBT;在节能环保领域,IGBT成为节能设备最核心的部件;在电力传输领域,IGBT在柔性输电等技术中发挥越来越大的作用。同时,大功率IGBT也是谐波治理中最理想的开关器件。因此,IGBT具有良好的市场前景。在未来很长一段时间内,为适应全球降低CO2排放的战略需要,IGBT将更加广泛地应用于可再生能源发电、智能配电与控制、分布式发电、电力牵引等领域,成为节能技术和低碳经济的主要支撑。
4 IGBT的发展现状
IGBT是电力电子时代的新宠。它是一种很优秀的电力电子器件,已逐渐替代了晶闸管,成为电力电子技术平台性的器件。虽然国外的IGBT产业取得了很大进展,但令人叹惋的是,我们国家目前并未形成自己的IGBT产业,目前我们使用的IGBT管子全部是进口购买的。我国只能进口国外IGBT芯片,自己进行少量封装。因此对于我们这样一个拥有13亿人口的大国,像IGBT这样的基础元件及其相关技术,必须拥有自己的IGBT产业。随着国家对电力电子技术发展的重视,相信很快就会用上自己生产出的IGBT。
5 IGBT的发展方向
IGBT的发展趋势有两个方向:超大功率模块和超快速IGBT。其中,超大功率模块IGBT有望取代GTO,并将其在电力系统、高压直流输电、机车牵引等方面扩宽应用领域。超快速IGBT则将在高频开关电源等方面扩大其应用领域。总之,超大功率、超快速、模块化、智能化是IGBT发展的方向。
参考文献
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