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电源产业:危机与商机需要共同面对
 
慧聪网   2005年7月25日10时19分   信息来源:慧聪网涂装表面处理行业频道    

电力电子技术应用不断扩张

    电力电子技术始自1957年晶闸管的发明。半个世纪以来,电力电子技术发展的环境及产业有了很大的变化。但整体而言,如今电力电子技术的发展在许多应用领域上获得了广泛认同。由各地的研发及市场情况来看,可以大胆地说今日的电力电子技术已进入了广泛应用的技术时代。无所不在的电源供应器就是最好的证明。事实上,这些年来,电力电子技术一直寻觅在应用中挑战技术,在技术成长中扩大应用的范围。本来是一桩美好的发展,直到石油亮起了红灯。

    任何广泛应用的技术都有几点特性:应用领域扩大、成本大幅降低、风险大幅降低、价值小幅减少。如果没有石油的问题,电力电子产业努力的目标非常简单:加强并扩大应用的领域及范围。如变频器,从低功率低压开始,逐渐走向高功率中高压变频器的系统应用;如感应加热,由高功率低频的单纯加热到低功率高频的高附加价值应用;如电源供应器几乎达到已经无所不在处处都在的局面。因此,电力电子产业一方面寻求更大量设计制造生产的对象,从20世纪的计算机及周边、手机延伸到目前各类便携式的电气设备及消费类产品。

    从人类发展史上来看,电力电子技术最早仍是工业时代自动化的宠儿,它将动态的M-G set的电源转换,改革成了静态以半导体切换的电源转换,因而降低了噪音、简化了传动装置、改善了变转矩部分负载的系统效率,使得电力电子技术受到极大重视。在信息时代,由于轻薄短小的产品潮流,使得电力电子技术朝向高频发展,市场的刺激,使新型的组件、材料及专用的微处理器方兴未艾。但是高频固然可以减小尺寸,但受到散热问题的挑战。于是技术的发展又有了新的驱动力,根本解决之道的软切换技术、高散热材料如热管(heat pipe)及散热技术应运而生。平面显示器中液晶电视的应用,可以想见又能带来新的挑战。本来,理论与应用在同一时间内就不一定平衡,两者的差异一直就是人类进步的泉源。

    由上所述,我们已经了解电源转换与马达驱动是电力电子应用的主轴。由过去着重在交通、工业、军事、航天等应用,逐渐走向今日的家电、信息、通信、网络等,其应用是不断扩大。也正因为应用的普及与高频的发展,使得人们感受到电力品质的重要,既要防止本身产品发出的可能干扰情形,也要顾及电源系统的受污染的状况。所以电力品质是基于应用扩大或推广所带来的研发主题,也是电力电子应用版图扩张必须理清的课题。信息时代走向网络时代的时候,人们使用计算机相关设备用电量的大幅增加,产品本身的效率、电磁波干扰及其他绿色要求自然越来越严格,研发的重点也由“物”兼顾到“人”。

    风险的大幅降低意味着这一行业会有更多的竞争者。竞争者的价格竞争加上大量需求的自动化生产,价值的小幅降低及成本的大幅降低便不足为奇。电力电子产业过去属自动化生产的产品并不太多,未来不能避免。新的竞争形势使经营者不得不重新审视外包(Outsourcing)的重要性。在降低成本及增加可靠性的双重压力之下,系统中诸子系统或零件的不同层次的整合必然大行其道。智能功率组件及功率IC的快速成长就是这一趋势的表现。模块及智能型模块的日益普遍以及目前电源管理IC的热门也是这一事实的反映。

    综上所述,电力电子技术的定义也应由“功率半导体组件应用的技术以及其衍生问题的解决技术”改为“功率半导体组件(含IC)应用在电源管理或电能管理的技术及其衍生问题的解决技术”。功率半导体组件及IC的功率范围逐渐扩大。事实上,两极化的发展使得电源控制的电流、电压及切换频率范围逐年扩大,自然在电源形态变换、运动控制及电力品质三大课题上产生新的挑战。MOSFET在低压上的进展及电源管理IC的进展使得电力电子向信息业及消费类电子业进军的成功机会大增。同样,IGBT及新高功率组件的最新动向也必然会影响电力电子的走向。

 
 
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