A direção do desenvolvimento da tecnologia de eletrônica de potência moderna é uma mudança da eletrônica de potência tradicional, que lida principalmente com tecnologia de baixa frequência, para a eletrônica de potência moderna, que lida principalmente com tecnologia de alta frequência. A tecnologia de eletrônica de potência começou com dispositivos retificadores de silício no final dos anos 1950 e início dos anos 1960. Seu desenvolvimento experimentou sucessivamente a era do retificador, a era do inversor e a era da fonte de alimentação de frequência variável, e tem promovido a aplicação da tecnologia de eletrônica de potência em muitos novos campos. Os dispositivos compostos de semicondutores de potência representados por MOSFETs e IGBTs de potência desenvolvidos no final dos anos 1980 e no início dos anos 1990, que integram alta frequência, alta tensão e alta corrente, indicam que a tecnologia de eletrônica de potência tradicional entrou na era da eletrônica de potência moderna.
1. A era dos retificadores
A eletricidade industrial de alta potência é fornecida por um alternador de frequência de potência (50 Hz), mas cerca de 20% da eletricidade é consumida na forma de DC, a mais típica das quais é a eletrólise (metais não ferrosos e matérias-primas químicas requerem eletrólise DC ), tração (locomotivas elétricas, locomotivas a diesel com transmissão elétrica, locomotivas de metrô, trólebus urbanos, etc.) e transmissão CC (laminação de aço, fabricação de papel etc.) em três áreas principais. Os retificadores de silício de alta potência podem converter com eficiência a corrente alternada da frequência da potência em corrente contínua. Portanto, nas décadas de 1960 e 1970, o desenvolvimento e a aplicação de retificadores e tiristores de silício de alta potência foram bastante desenvolvidos. Naquela época, houve um aumento de fábricas de retificadores de silício em grande escala em todo o país. Atualmente, os grandes e pequenos fabricantes de semicondutores que fabricam retificadores de silício no país são produtos da época.
2. Era do inversor
Houve uma crise mundial de energia na década de 1970 e os motores AC' as velocidades de conversão de frequência desenvolveram-se rapidamente devido aos seus notáveis efeitos de economia de energia. A tecnologia chave da regulação da velocidade de frequência variável é inverter a corrente contínua em corrente alternada de 0 ~ 100Hz. Dos anos 1970 aos anos 1980, com a popularização dos dispositivos de controle de velocidade de frequência variável, tiristores, transistores de potência gigantes (GTR) e tiristores de desligamento de porta (GT0) para inversores de alta potência tornaram-se os protagonistas dos dispositivos eletrônicos de potência naquela época. Aplicações semelhantes incluem saída CC de alta tensão, compensação dinâmica de potência reativa estática, etc. Neste momento, a tecnologia de eletrônica de potência foi capaz de alcançar retificação e inversão, mas a frequência de operação é baixa, apenas limitada à faixa de baixa frequência.
3. A era do fornecimento de energia de frequência variável
A fonte de alimentação de frequência variável transforma a corrente alternada na rede de AC → DC → AC e emite uma onda senoidal pura. A frequência de saída e a tensão são ajustáveis dentro de uma certa faixa. É diferente do controlador de velocidade de conversão de frequência usado para o controle de velocidade do motor e também é diferente da fonte de alimentação CA normal estabilizada. A fonte de alimentação CA ideal é caracterizada por frequência estável, tensão estável, resistência interna zero e uma onda senoidal pura (sem distorção) na forma de onda da tensão.
Por volta da década de 1980, as fontes de alimentação eletrônicas de frequência variável eram feitas principalmente de pequenos instrumentos japoneses. As fontes de alimentação desse tipo de instrumento eram feitas principalmente por amplificação de cristal. Após a década de 1980, eles foram introduzidos na China continental por meio de Taiwan. As características da fonte de alimentação durante este período são: baixo consumo de energia, boa precisão e baixa eficiência.
Na década de 1980, a China continental embarcou no caminho da reforma e da abertura. Durante esse estágio, a importação e exportação de equipamentos da China' aumentou gradualmente, especialmente a participação das exportações de aparelhos elétricos como fornos de microondas e condicionadores de ar. Portanto, as fontes de alimentação do inversor de alta potência foram necessárias para o teste. Para as necessidades desta parte do mercado, a potência do produto original não pode mais atender, então os fabricantes de fontes de alimentação buscam novas tecnologias para expandir a potência da fonte de alimentação. De acordo com as condições técnicas e dispositivos eletrônicos da época, o desenvolvimento se deu principalmente de duas maneiras. Por um lado, o método do tipo cristal foi mantido inalterado e várias máquinas foram conectadas em paralelo para expansão da capacidade; o outro método era usar módulos de cristal de energia.
