電力電子技術的發展史
一般認為,電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研制出第一個晶閘管為標志的。
晶閘管出現前的時期可稱為電力電子技術的史前期或黎明期。
1904年出現了電子管,它能在真空中對電子流進行控制,并應用于通信和無線電,從而開啟了電子技術用于電力領域的先河。
20世紀30年代到50年代,水銀整流器廣泛用于電化學工業、電氣鐵道直流變電所以及軋鋼用直流電動機的傳動,甚至用于直流輸電。這一時期,各種整流電路、逆變電路、周波變流電路的理論已經發展成熟并廣為應用。在這一時期,也應用直流發電機組來變流。
1947年美國著名的貝爾實驗室發明了晶體管,引發了電子技術的一場革命。
晶閘管時代
晶閘管由于其優越的電氣性能和控制性能,使之很快就取代了水銀整流器和旋轉變流機組,并且其應用范圍也迅速擴大。電力電子技術的概念和基礎就是由于晶閘管及晶閘管變流技術的發展而確立的。
晶閘管是通過對門極的控制能夠使其導通而不能使其關斷的器件,屬于半控型器件。對晶閘管電路的控制方式主要是相位控制方式,簡稱相控方式。晶閘管的關斷通常依靠電網電壓等外部條件來實現。這就使得晶閘管的應用受到了很大的局限。
全控型器件和電力電子集成電路(PIC)
70年代后期,以門極可關斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)和電力場效應晶體管(Power-MOSFET)為代表的全控型器件迅速發展。全控型器件的特點是,通過對門極(基極、柵極)的控制既可使其開通又可使其關斷。
采用全控型器件的電路的主要控制方式為脈沖寬度調制(PWM)方式。相對于相位控制方式,可稱之為斬波控制方式,簡稱斬控方式。
在80年代后期,以絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)為代表的復合型器件異軍突起。它是MOSFET和BJT的復合,綜合了兩者的優點。與此相對,MOS控制晶閘管(MCT)和集成門極換流晶閘管(IGCT)復合了MOSFET和GTO。
把驅動、控制、保護電路和電力電子器件集成在一起,構成電力電子集成電路(PIC),這代表了電力電子技術發展的一個重要方向。電力電子集成技術包括以PIC為代表的單片集成技術、混合集成技術以及系統集成技術。
隨著全控型電力電子器件的不斷進步,電力電子電路的工作頻率也不斷提高。與此同時,軟開關技術的應用在理論上可以使電力電子器件的開關損耗降為零,從而提高了電力電子裝置的功率密度。

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