1.3　电力电子技术的发展史

电力电子器件的发展决定了电力电子技术的发展，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展为纲的。

一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础也是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电能变换的电子技术，如1904年出现了电子管，1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管，这两种器件的出现在当时对电子技术的发展具有推动性的作用，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。

20世纪70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）为代表的全控型器件全速发展。全控型器件的特点是通过对门极（栅极或基极）的控制既可以使其开通又可以使其关断，使电力电子技术的面貌焕然一新，从而进入新的发展阶段。

20世纪80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件集驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大于一身，优越的性能也使之成为现代电力电子技术的主导器件。

20世纪90年代，电力电子器件的研究和开发已进入高频化、标准模块化、集成化的智能时代。为了使电力电子装置的结构紧凑、体积减小，也把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，之后又把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。这也代表了电力电子技术发展的一个重要方向。

经过半个多世纪的发展，电力电子技术已经取得了辉煌的成就，但与微电子领域的高度集成化相比，电力电子技术仍处于“分立元件”时代，现在电力电子模块（IPEM）的概念已经提出。概念化的IPEM为三维结构，包括主电路、驱动控制电路、传感器与磁性元件等无源元件，并适合自动化生产。通过集成，可以将现有电力电子装置设计过程中所遇到的元器件、电路、控制、电磁、材料、传热等方面的技术难点问题和主要设计工作在集成模块内部解决，使应用系统设计简化为选择合适规格的标准化模块并进行拼装即可。

这一革命性的技术将使现在的电力电子技术领域分化为集成模块制造技术和系统应用技术两个不同的分支，前者重点解决模块设计和制造的问题，通过多个不同学科的紧密交叉和融合攻克电力电子技术中主要的难点；而后者解决针对各种广泛而多样的具体应用将模块组合成系统的问题。

随着这一技术的发展，集成模块的设计和制造技术将成为电力电子技术研究的主要内容，而系统应用技术则渐渐成为具备基本素质的各行业工程师所掌握和使用的一般技术。由此，电力电子产业也将出现分化的趋势，集成模块的制造将成为该产业的主要内容，与集成电路一样，电力电子产业将会更加蓬勃发展。