摘要：自改革开放以来，我国经济始终保持着快速发展，经济体量不断壮大，目前已经是世界第二大经济体，随着科技的进步，电力电子集成技术也取得了长足进步，对经济社会发展和人类文明进步正起着越来越大的作用。电力电子集成技术是在计算机技术在电力系统中具体应用的一种体现，是电力电子、控制等有机结合的一门综合性较强的学科。随着我国目前计算机的广泛推广和普及应用，电力系统的信息化水平正在逐步提高，通过实际应用和大量数据表明，当下电力电子集成技术在电力系统中的应用已经越来越广泛，所占据的地位也更加的重要。本文主要分析了电力电子集成技术的现状及发展方向。
关键词：电力电子集成技术；现状；发展方向
电力电子技术的研发、生产、维护等需要耗费大量的物力、人力，所以电力电子装置的广泛推广和应用受到了极大的限制，同时也对电能技术的广泛应用和提高有着很大的制约。通过大量的实验研究以及实践数据分析，电力电子技术快速持续发展的主要制约原因就是电力电子集成技术。所以对电力电子集成技术更深入的研究，对电力电子技术的发展，包括广泛推广和应用都将产生非常重要的作用及意义。
1.电力电子集成技术的内涵
1.1电力电子集成技术的概念
电力电子集成概念早在数十年前就已经出现了，在上世纪五十年代，美国诞生了首台计算机后，计算机相关技术的得到了爆发式发展和推广应用，随着科技水平的不断提升，后来又出现了晶体管计算机，集成电路也因此而应运而生。集成电路的推广使用改变了人们的传统生活工作模式，使人类科技水平获得了质的飞跃，随之出现了早期的单片集成，同时集成理念也初步构建。但单片集成的发展上还有明显的缺陷及问题存在，这些电流小、导热等问题都会给单片集成的应用带来很大制约，包括很难被广泛推广、应用范围不够普及等。目前我国的电力电子集成化的体系已经相对清晰和明朗，主要的发展趋势是通过不断提升电力电子功率模板，进而来对单片集成技术进行深入革新，形成更加健全完善的集成化模式。
1.2电力电子集成技术的作用
不断提升电力电子集成技术，对于电力电子行业的发展起着至关重要的作用和影响。这有利于复杂的电力电子集成系统的研发，可以有效降低设计成本，包括设计的物力、人力投入，对电力电子行业技术的持续创新，对工业生产、电力能源发展都有较大的促进提升作用和影响。另外，电力电子集成技术的发展及进步对于解决该领域的技术密集型产业和劳动力等问题都可以被很好的解决。
2.电力电子集成技术的发展现状
2.1集成模块的磁技术及电路技术
电力电子集成模块的主要研究内容就是集成模块，除了具有相应的通用性能外，它还具有控制电路、驱动电路等性能，技术性相对较高。在研究目标的选择和提高相应性能上都有着显著的功能和作用，可以进一步降低工程使用中能耗，同时技术方案的可靠性相对较强。而且在主电路研究时既能够使用直流，也能够使用交流变换电力开关等器件，有效保障电子集成模块的使用。
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2.2新型电力电子器件
在新型电力电子器件研究过程中，主要研究的对象就是Si器件以及SiC器件，主要研究的内容就是相关工艺的改进，通过对有效降低器件损耗的研究，可以充分保障发热水平，进而能够开发模块的散热装置。
2.3集成模块的封装技术
目前我国电力电子集成方面的主要应用方式就是混合集成模式，而重点研究的方向就是电力电子集成模块的封装技术。目前集成上使用的主要技术通常都是铝丝键合技术，它不仅使用起来更加便捷，而且投入成本相对较低；虽然它的优点和明显，但是也存在一些缺点：一是传递热速度相对较慢；同时因为热点相对集中，所以极易发生芯片因局部过热而造成芯片破坏的情况出现。二是由于电流很难扩散，在局部相对容易集中，因此在开关等绝缘处很容易有过电情况出现。三是因为铝丝间的电流分布不均匀，所以电流往往会在局部集中。所以在研究键和技术时会发现很多问题，所以我们通常会主要研究多芯片模块技术。在开展这项技术的研究时，不仅需要借鉴集成电路加工和组装的办法，而且还要在安装的过程中集中不同的裸片，开展多层互联工作，进而有效确保制作的模块功能性相对完整。
2.4集成模块的计算机技术
IPEM拥有很高的集成度，所以结构和工艺都相对复杂，同时设计、技术问题也比较复杂，比如控制、电路、传热、材料等，都需要通过计算机来仿真和辅助设计工作，但目前开发的很多软件都无法很好的完成此项工作，只有有机融合了电磁场、电路、传热等多种工具，才可以有效实现最终目的，这对于开发仿真及辅助设计工具等都提出了更高、更新的要求。
3.电力电子集成技术的发展方向
现在随着我国科学技术水平的加速提升，新型半导体材料，包括质量、工艺等，都得到了显著提升，从目前发展趋势来看，未来单片集成的发展方向很大程度上会是朝着大功率应用发展，因为这样的发展对适用范围的扩大、技术的推广使用都更加有力。因为混合集成的技术优势和特点非常突出，因此这对未来电力电子集成技术发展而言，市场前景会显得更加广阔。对电力电子集成模块的相关技术的改善进行深入的研究，这对于电路性能的提升非常有效，可以大幅降低损耗。未来，电力电子集成技术的发展方向和趋势会是电路元件等效应集成的发展。对高度集成元件内部的有效保护，可以进一步降低生产成本，进而充分满足自动化的各项生产需求。
结束语
写此篇文章的主要目的是分析了电力电子集成技术的内涵，包括电力电子集成技术的概念、电力电子集成技术的作用等，研究了电力电子集成技术的发展现状，包括集成模块的磁技术及电路技术、新型电力电子器件、集成模块的封装技术、集成模块的计算机技术等，探讨了电力电子集成技术的发展方向，希望通过本文的分析和研究，能为我国电力电子集成技术的发展提供更多的参考和借鉴。
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论文作者:王成鑫,王海军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/2
标签：电力电子论文; 技术论文; 模块论文; 电力论文; 电路论文; 发展方向论文; 作用论文; 《电力设备》2018年第17期论文;