大连理工大学电源技术大作业大连理工大学电源技术大作业下载后直接上传，下载后直接上传，9595 分分姓名：学号：学习中心：大工大工 2020 秋电源技术大作业及要求秋电源技术大作业及要求注意：注意：请从以下题目中任选其一作答！请从以下题目中任选其一作答！要求添加自己对于题目相关的要求添加自己对于题目相关的学习心得！学习心得！题目一：现代电源技术发展综述题目一：现代电源技术发展综述总总则：则：论述现代电源技术的发展现状及应用，并结合电力电子技术的发展，分析现代电源技术的发展趋势撰写要求：撰写要求：（1）介绍现代电源技术的发展概况2）介绍现代电力电子技术的发展概况3）选择一种电源，介绍其发展及应用4）总结（需要说明的问题）5）学习心得（为区分离线作业是否独立完成，请写些自己对该题目相关（为区分离线作业是否独立完成，请写些自己对该题目相关的想法或者学习心得，学习心得严禁抄袭！的想法或者学习心得，学习心得严禁抄袭！）现代电源技术发展综述现代电源技术发展综述1 1、现代电源技术的发展概况、现代电源技术的发展概况现代电源技术的发展方向，是从以低频技术为主的传统电源技术，向以高频技术为主的现代电源技术方向转变。
电源技术始于上世纪的四十年代末五十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电源技术在许多新领域的应用八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率 MOSFET 和IGBT 为代表的、集高频、高电压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电源技术已经进入现代电源时代1.1 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%40%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有效的把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以大力发展但是，大功率整流器件也存在许多缺点，比如转换效率低，体积庞大，散热量大等1.2 逆变器时代七十年代，变频技术因节能效果显着而迅速发展变频器的关键技术是：半导体器件的通断作用，将工频电源逆变为另一种频率的电能的控制装置在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率电力电子器件成为当时电机调速的主角这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，使得设备的体积依然庞大，功率器件的损耗也较大，转换效率不够高，仅仅局限在中低频率范围内使用。
1.3 变频器时代进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为电源技术的发展奠定了基础MOSFET 和 IGBT 的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转变的标志新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效、节能，实现小型化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础随着电力电子技术的发展，特别是微电子技术的发展，电器设备的种类越来越多，任何电器设备都离不开电源，电源正发挥着举足轻重的作用，同时随着电源应用的普及，以及科学技术的进步，特别是一些先进的仪器对电源提出了更新、更高的要求，使原来的电路技术特别是整流技术的效率大大下降而不再适用因此，必须采用新的器件，研究新的电路现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET 和 IGBT 为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
2 2、现代电力电子技术的发展概况、现代电力电子技术的发展概况2.1 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(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)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，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物2.2 逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展变频调速的关键技术是将直流电逆变为0100Hz 的交流电在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角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这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内2.3 变频器时代进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。
将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率 M0SFET 的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇MOSFET 和 IGBT 的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志据统计，到1995 年底，功率M0SFET 和 GTR 在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用 IGBT 代替 GTR在电力电子领域巳成定论新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础3 3、不间断电源、不间断电源 UPSUPS 的发展与应用的发展与应用 UPS 电源是一种供电较为稳定、安全的电源设备，它是一种利用计算机、通信系统等现代高科技技术进行分析和控制的不间断高性能电源，该电源的使用层面比较广泛，可以被应用于很多的用电设备，比如工业用电、企业用电等等正处于发展中状态的中国，所有行业都还存在较多未开发的空白领域，未来的 UPS 电源市场发展是不可限量的。
当前，国家和政府正在大力推行节能减排，要求社会生产和生活活动应当在减低能源消耗和环境污染的前提下进行，人们和企业、其它社会团体也逐渐意识到了环境保护和能源节约的重要性节能减排理念的深化从某种层面拓展了 UPS 电源市场的发展；此外，半导体技术等相关技术的发展更是为 UPS 电源设备的生产和市场发展奠定可良好的技术基础3.1 信息设备用 UPS 电源系统近年来，计算机技术的发展以及网络系统的完善使得计算机设备的应用层面越来越广泛，无论在企业管理、工业生产，甚至是国家行政部门的工作中，都有使用到计算机设备以及相关的附属产品，计算机设备虽然为人们带来了便利，但是该设备的使用与社会电力供应质量发生了矛盾，断电情况下，会造成严重的问题，因此，计算机的使用需要一个持续的电源供应，保证设备的持续运行UPS 电源设备在信息设备中的应用极大程度的保障了信息设备的安全性、稳定性和持续性其应用领域如：IT、金融、信息产业、交通管理、航天航空行业、数据管理、通信行业等等有了UPS 电源设备的保护，在瞬时断电情况下，UPS 电源设备会立即向对应系统提供电力供应，且不存在间断时间，有效的保护了用户的操作3.2 工业动力用 UPS 电源系统。
工业生产或者工业运行中，UPS 电源设备主要连接到重要的用电设备中，保证设备的持续运行，其应用领域如：矿产开发、有色金属、军事、食品医疗、石油与化工生产、建筑施工等等，UPS 电源设备的主要作用是作为此类重要用电系统的信号装置、继电保护、分合闸、自动装置等的交、直流不间断电源设备，为相应的系统提供持续稳定的电力供应工业用的 UPS 电源设备是同类产品中较为高端的产品，售价也比较高，由于需要向较多的大功率设备提供电源，因此其所采用的技术较为高端复杂，比如大功率能量变换的电力电子技术、交流电源并联冗余技术以及数字化控制技术、大功率产品制造技术等等从工业层面来说，一般的工业企业很少有实力应用此类高端的UPS 电源产品，当然，由于产品生产具有较高的技术难度，而且成本较高，也很少有企业能够进入这类高端产品的生产制造领域，相关的服务市场、元件供应市场和技术市场还有待完善4 4、总结、总结随着电力电子技术的发展，特别是电子技术的发展，电器设备的种类越来越多，任何电器设备都离不开电源，电源正发挥着举足轻重的作用，同时随着不间断电源 UPS 应用的普及，以及科学技术的进步，特别是一些特殊领域对电源提出了更高的要求，使 UPS 电源设备在信息设备中的应用极大程度的保障了信息设备的安全性、稳定性和持续性。
5 5、学习心得、学习心得电力电子及电源技术应用因需求不断向前发展，新的电源技术的出现会应用到更多更新的应用领域使各个行业特殊领域的电源得到了保障，为国家的现代化建设添砖加瓦，这就要求我们在今后的工作中，不断的学习新知识、新技术、新工艺，才能不被这个时代所淘汰，适应这个时代的发展。