专业介绍
电力电子技术属于当今科学技术发展的一门新兴技术，是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成，主要实现对电能的变换和控制。由于电能变换对节能减排，减小环境污染，改善工作条件，节省原材料，降低成本和提高产量等方面均起着十分重要的作用。因此，电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）和高效利用能源均至关重要。电力电子技术作为节能减排和新能源应用的关键技术，广泛应用于国防军工、工业生产、智能电网、新能源发电、新能源汽车等多个领域。目前，新能源与环保产业的发展已经提升到国家战略的高度，电力电子技术作为新能源发电的关键技术，将具有更广阔的发展前景。
学院电子信息工程技术专业（电力电子方向）是“双高”重点建设专业——物联网应用技术专业群所属专业。本专业最早开办于2006年，属于学院重点建设的特色专业之一。学院是全国新能源职教集团六大核心院校之一，也是四川省高等职业教育中唯一开设本专业方向的院校，专业特色十分突出。由于社会需求量大，该专业方向毕业生的就业率和就业质量（对口率）一直名列学院前茅。
本专业紧密联系国家战略新兴产业，在专业建设过程中与东方电气集团、四川英杰电气股份有限公司等行业领军企业开展深度校企合作，共同开展专业建设和学生培养并取得了丰硕的成果。本专业的建设方案通过了四川省教育厅高等教育人才培养质量和教学改革项目的验收，专业实践教学体系建设方案获得全国机械行业职业教育教学成果二等奖，专业建设和人才培养所取得的成绩得到了行业和社会各界的高度认可。
电力电子技术主要应用领域
电力电子技术的应用现状及发展远景：
1.新能源汽车
面对交通能源与环境污染问题对汽车产业的重大挑战，发展新能源汽车是一个重要的解决办法。电力电子技术作为现代汽车的核心控制技术之一，更是新能源汽车发展的关键技术。在新能源汽车中，电机驱动、电压变换、电能补偿等电力电子装置是最重要的子系统，直接决定新能源汽车的动力性能与发展水平。电力电子技术的快速发展将有力地推进新能源汽车的进程，同样，新能源汽车的推广和应用将给电力电子技术带来广阔的应用前景。
2.计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源。根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求。因此，提高电源的变换效率是降低电源消耗的根本途径。
3.通信高频开关电源
通信产业的迅速发展极大地推动了通信电源的发展，高频小型化开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
4.直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制。同时，还可以使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
5.不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率MOSFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
6.变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。目前，变频电源已经广泛应用于工业生产、国防交通和日常生活的方方面面。今后，优化控制策略,精选功能组件,是变频电源开发的进一步发展方向。
7.高频逆变式整流焊机电源
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
8.大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
9.电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
10.分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
