现代电源技术的发展概况:深入了解行业动态和创新方向
2.现代电源技术的发展概况
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。
2.1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一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,交流电机变频调速因节能效果显着而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz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(GTO)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MOSFET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MOSFET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在电力电子领域已成定论。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。
中国上海,2026年6月23日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,推出新参考板“BD83070GWL-EVK-002”,使用该参考板可更大程度地评估高效率且超低消耗电流的电源IC“BD83070GWL”的特性。
中国上海,2026年5月19日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,推出PMIC“BD968xx-C系列”和DrMOS“BD96340MFF-C”相结合的新电源解决方案,该方案非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员监控系统)和感测摄像头等车载应用的SoC。
中国上海,2025年10月28日——全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)今日宣布,作为半导体行业引领创新的主要企业,发布基于下一代800 VDC架构的AI数据中心用的先进电源解决方案白皮书。 本白皮书作为2025年6月发布的“罗姆为英伟达800V HVDC架构提供高性能电源解决方案”合作新闻中的组成部分,详细阐述了罗姆为AI基础设施中的800 VDC供电系统提供强力支持的理想电源解决方案。 800 VDC架构是高效且可扩展性
中国上海,2025年6月23日——随着人工智能持续重新定义计算的边界,为这些进步提供动力的基础设施也必须同步发展。作为功率半导体技术领域公认的领导者,罗姆很荣幸成为支持英伟达全新800V高压直流(HVDC)架构的主要硅供应商之一。这标志着数据中心设计的关键转变,使兆瓦级人工智能工厂变得更加高效、可扩展和可持续。
戴维宁定理,亦称戴维南定理,是电路理论中的基石之一,由Léon Charles Thévenin于1883年提出。此定理表明,任何含有独立电源和线性电阻的二端网络对外部电路而言,均可被简化为一个等效电压源与串联电阻的组合。等效电压源的值对应于网络开路时的电压,而等效电阻则是网络内所有电源置零后的输入电阻。
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