現代のパワーエレクトロニクス技術の開発の方向性は、主に低周波技術を扱う従来のパワーエレクトロニクスから、主に高周波技術を扱う現代のパワーエレクトロニクスへのシフトです。 パワーエレクトロニクス技術は、1950年代後半から1960年代初頭にシリコン整流子デバイスから始まりました。 その開発は、整流器時代、インバーター時代、可変周波数電源時代を経て、多くの新しい分野でパワーエレクトロニクス技術の応用を促進してきました。 1980年代後半から1990年代初頭に開発されたパワーMOSFETとIGBTに代表される、高周波、高電圧、高電流を統合したパワー半導体複合デバイスは、従来のパワーエレクトロニクス技術が現代のパワーエレクトロニクス時代に突入したことを示しています。
1.整流器の時代
高出力の産業用電力は、電源周波数(50Hz)オルタネーターによって供給されますが、電力の約20%はDCの形で消費され、その最も典型的なものは電気分解です(非鉄金属および化学原料にはDC電気分解が必要です) )、牽引(電気機関車、電気駆動ディーゼル機関車、地下鉄機関車、都市トロリーバスなど)およびDCドライブ(鉄鋼圧延、製紙など)の3つの主要分野。 高出力シリコン整流子は、電源周波数の交流を直流に効率的に変換できます。 したがって、1960年代と1970年代に、高出力シリコン整流子とサイリスタの開発と応用が大きく発展しました。 当時、全国に大規模なシリコン整流子工場が急増していました。 現在、国内でシリコン整流子を製造している大小の半導体メーカーが当時の製品です。
2.インバーター時代
1970年代には世界的なエネルギー危機が発生し、ACモーター' 周波数変換速度は、その顕著な省エネ効果により急速に発展しました。 可変周波数速度調整の重要な技術は、直流を0〜100Hzの交流に反転させることです。 1970年代から1980年代にかけて、可変周波数速度制御デバイスの普及に伴い、高出力インバータ用のサイリスタ、ジャイアントパワートランジスタ(GTR)、ゲートターンオフサイリスタ(GT0)が、当時のパワーエレクトロニクスデバイスの主役になりました。 同様のアプリケーションには、高電圧DC出力、静的無効電力動的補償などがあります。現時点では、パワーエレクトロニクス技術は整流と反転を実現できていますが、動作周波数は低く、低周波数範囲に限定されています。
3.可変周波数電源の時代
可変周波数電源は、主電源の交流をAC→DC→ACに変換し、純粋な正弦波を出力します。 出力周波数と電圧は特定の範囲内で調整可能です。 モーター速度制御に使用される周波数変換速度コントローラーとは異なり、通常のAC安定化電源とも異なります。 理想的なAC電源は、安定した周波数、安定した電圧、ゼロの内部抵抗、および電圧波形の純粋な正弦波(歪みなし)によって特徴付けられます。
1980年代頃、電子可変周波数電源は主に日本の小型楽器で作られていました。 このタイプの機器の電源は、ほとんどが水晶増幅によって作られていました。 1980年代以降、台湾を通じて中国本土に紹介されました。 この期間の電源の特徴は、低電力、高精度、低効率です。
1980年代、中国本土は改革開放の道を歩み始めました。 この段階で、中国'の輸出入設備は徐々に増加し、特に電子レンジやエアコンなどの電化製品の輸出シェアが増加しました。 そのため、テストには高出力インバータ電源が必要でした。 市場のこの部分のニーズのために、元の製品の電力はもはや満たすことができないので、電源メーカーは電源の電力を拡張するための新しい技術を求めています。 当時の技術状況や電子機器によると、開発は主に2つの方法で行われました。 一方では、水晶型の方法は変更されず、容量拡張のために複数のマシンが並列に接続されました。 もう1つの方法は、パワークリスタルモジュールを使用することでした。





