21世纪，电力电子器件将进入智能化时代

电力转换技术快速发展的基础是电力电子器件和控制技术的快速发展。进入21世纪，电力电子器件将进入第四代智能时代。基本的发展趋势是：

1.高性能

高性能主要包括四个方面：高电压、大容量、降低导通电压、低损耗、速度和高可靠性。比如近期IGBT的电流可以达到2-3KA，电压可以达到4-6KV。降低损耗是所有复合器件的发展目标。预计在21世纪，IGB、IPM等器件的导通电压可以降低到1V以下，而功率MOSFET、IBGT、MCT等器件的应用频率将达到1000KHz。

2.智能与集成

智能的发展是系统智能集成（ASIPM），即将电源电路、各种保护和PWM控制电路集成在一个芯片上制作完整的电源转换器IC产品。集成电力电子模块 (IPEM) 是将具有驱动、自动保护和自诊断功能的 IC 和电力电子设备集成在一个模块中。由于不同元器件、电路和集成芯片的封装或互连所产生的寄生参数已成为影响电力电子系统性能的关键问题，IPEM方法可以减少设计工作量，促进生产自动化，提高系统质量和性能。可靠性。性能和可维护性缩短了设计周期并降低了产品成本。

IPEM 与 IPM 或 PIC 的不同之处在于后者是单层单片集成，一维封装，而前者是高电压、大电流、多层多芯片集成、三维封装，结构比较复杂，多向散热，其热设计更重要。 IPEM研究课题要解决的基本问题是：结构的确定和问题的通用性，新型电力电子器件的评价；开关单元、拓扑结构、高压大电流功率器件单片集成和与检测控制电路集成在同一基板上的问题。

大功率无源器件集成、IPEM三维封装（控制寄生参数和最小化寄生效应）、热管理、IPEM设计软件、接口和系统集成兼容性、IPEM性能预测、可靠性冗余和容错都需要跨学科的联合研究。因为与现代电力电子相关的学科非常广泛，包括基础理论学科如：固体物理学、电磁学、电路理论，专业理论学科如：电力系统、电子学、系统与控制、电气与电气传输、通信理论、信号处理、微电子技术以及电磁测量、计算机仿真、CAD等专业技术，涵盖材料、器件、电路与控制、磁学、热设计、封装、CAD集成、制造、电力和电气应用等待。

急需中国电力电子技术发展现状跨学科，应用多种专业技术进行联合研究，紧跟当今国际电力电子前沿技术的发展。进入21世纪，机遇与挑战并存。我们将加大在电力电子领域的研发力度。为提升我国在该领域在国际市场上的竞争力。

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2021/0708/949.html