应用电子技术和电力电子电力电子技术1——电力电子技术的定义|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

电力电子技术1——电力电子技术的定义

《电力电子技术》是大学的一门专业课，2006年毕业后，从事了变压器行业，一直没有用到这门课程的知识，随着技术的发展，如果要在变压器行业做出一些贡献，也会逐步用到一些电力电力技术的知识，后面把本专业课程再复习一下。

顾名思义，可以粗略地理解，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术中所变换的“电能”和“电力系统”所指的“电力”是有一定差别的。两者都指“电能”，但后者更具体，特指电力网的“电力”，前者则更一般些。具体地说，电力电子技术就是对电能进行变换和控制的电子技术。更具体一点，电力电子技术是通过对电子运动的控制对电能进行变换和控制的电子技术。

其中，用来实现对电子的运动控制的器件叫电力电子器件。目前所用的电力电子器件均由半导体材料制成，故也称电力半导体器件。电力电子技术所变换的“电力”，功率可以达到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小到数瓦甚至毫瓦级。信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换，这是二者本质上的不同。

通常所用的电力有交流和直流两种。从公用电网直接得到的电力一般是交流，从蓄电池和干电池得到的电力是直流。从这些电源得到的电力往往不能直接满足用户要求，需要进行电力变换。如下表所示，电力变换通常可分为四大类，即交流变直流（AC-DC）、直流变交流（DC-AC）、直流变直流（DC-DC）和交流变交流（AC-AC）。

交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。直流变直流是指由某个电压（或电流）幅度的直流变为另一个幅度的直流，可用直流斩波电路实现。交流变交流可以是电压或电力的变呼喊，称为交流电力控制，也可以是频率或相数的变换。有的读者认为，整流和逆变较好理解，而直流变直流和交流变交流则较难理解。实际上直流变直流并非电力种类的变换，而是电压（或电流）幅度的变换，即一种直流电压（或电流）变为另一种直流电压（或电流）；交流变交流除了电压或电流幅度的变换外，还多了另一些可能，即频率或相数的变换。进行上述电力变换的技术称为变流技术。

通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。变流技术也称为电力电子器件的应用技术，它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术，以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。“变流”不只指交直流之间的变换，也包括上述的直流变直流和交流变交流的变换。

如果没有晶闸管、电力晶闸管、IGBT等电力电子器件，也就没有电力电子技术，而电力电子技术主要用于电力变换。因此可以认为，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础，而变流技术则是电力电子技术的核心。电力电子器件制造技术的理论基础是半导体物理，而变流技术的理论基础是电路理论和控制理论。

电力电子学这一名称是在20世纪60年代出现的（比晶闸管的出线晚）。1974年，美国学者W.Newell用下图所示的倒三角形对电力电子学进行了描述，认为电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。

电力电子学和电力电子技术是分别从学术和工程技术两个不同的角度来称呼的，其实际内容并没有很大的不同。

电力电子技术和电子学的关系是显而易见的，图上图所示。信息电子学可分为电子器件和电子电路两大分支，这分别与电力电子器件和电力电子电路相对应。电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子器件制造技术的理论基础（都是基于半导体理论）是一样的，其大多数工艺也是相同的。特别是现代电力电子器件的制造大都使用集成电路制造工艺，采用微电子制造技术，许多设备都和微电子器件设备通用，这说明二者同根同源。

电力电子电路和电子电路的许多分析方法也是一致的，只是二者应用目的不同。前者用于电力变换和控制，后者用于信息处理。广义而言，电子电路中的功率放大和功率输出部分也可算做电力电子电路。此外，电力电子电路广泛用于包括电视机、计算机在内的各种电子装置中，其电源部分都是电力电子电路。在信息电子技术中，半导体器件即可处于方法状态，也可处于开关状态；而在电力电子技术中，为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，这成为电力电子技术区别于信息电子技术的一个重要特征。

电力电子技术广泛应用于电气工程中，这就是电力电子学和电力学的主要关系。“电力学”这个术语在我国已不大应用，这里可用“电气科学”或“电气工程”取而代之。各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电机传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中。

上图所示，电工理论是电气工程的基础，主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中的电学和磁学的发展和延伸。电气装备制造既包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造，还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置的制造以及电工材料、绝缘材料等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统的运行主要包括电力网的运行和控制、电气自动化以及各种电气装备和系统的运行等方面。当然，制造和运行是不可能截然分开的，电气设备在制造时必须考虑其运行，而电力系统是由各种电气设备组成的，系统的良好运行当然依靠良好的设备。

控制理论广泛应用于电力电子技术中，它使电力电子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的需求。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。而控制理论则是实现这种接口的一条强有力的纽带。

控制理论是自动化技术的理论基础，二者密不可分，而电力电子装置则是自动化技术的基础装置和重要支撑技术。

“电气工程及其自动化”与“电子信息工程”相比，你会怎样选择

名词解释

电气工程及其自动化 是一门以电能、电气设备和电气技术为手段，研究电能的生成、传输、分配和使用，以及电气设备的自动化控制的学科。

电子信息工程 是一门电子科学与技术、计算机、控制科学、信息与通信工程的交叉专业。它主要研究信息的获取、处理、传输和应用，以及电子设备与信息系统的设计与应用。

两者的区别

技术主要特点的不同: 电气工程及其自动化是强弱电结合，机电结合，软硬件结合，电工技术与电子技术相结合，元件与系统相结合。电子信息工程是拥有跨学科性、技术前沿性、创新性、应用广泛性、实践性、系统性等特性。

应用领域的范围不同: 电气工程及其自动化涉及自动化技术、电力电子技术、计算机技术、电机电器技术及机电一体化技术等。电子信息工程涉及电路系统设计、信号与信息处理、计算机与网络、测控技术、信息与通信工程等。

侧重点不同: 电气工程及其自动化更侧重于电能的利用和电气设备的自动化控制。电子信息工程则侧重于信息的获取、处理和传输技术。

两者的关联

两者都属于工学门类，有部分交叉的课程和知识领域，如电路分析、电子技术等，且在实际应用中经常相互配合，共同解决复杂的工程问题。

从就业角度来看，这两个专业在经济较为发达、工业基础较好、科技产业集中的城市有更多的就业机会，比如北京、上海、深圳、广州、杭州、成都等一线和新一线城市。

前景和就业

电气工程及其自动化

发展前景 ：随着新能源、电动汽车、人工智能和机器人等行业的发展，该专业具有广阔的就业前景。

就业去向： 1. 国家电网、南方电网等电力系统企业，从事电力运行、维护、调度等工作。

2. 电力设计院，参与电力工程项目的设计规划。

3. 各类发电厂或公司，如火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、其他新能源发电公司等。

4. 电气设备制造企业、工业自动化相关企业、汽车电子行业和节能环保行业，从事产品研发、生产、销售和技术支持。

适合的学生: 如果对强电、电力系统、自动化控制、智能制造等方面感兴趣，且物理、数学基础较好，可以选择电气工程及自动化专业。

适合的岗位: 电气工程及其自动化：电力系统工程师、自动化工程师、电气设计工程师等。

电子信息工程

发展前景: 作为信息技术领域的主干专业，电子信息工程专业在信息社会化过程中具有重要地位，是当代科学的前沿学科，也是现代高新技术的重要组成部分。

就业方向： 1. 通信运营商，如中国移动、中国联通、中国电信，从事通信网络的建设、维护和优化。

2. 电子设备制造企业，例如手机、电脑等电子产品的生产和研发。

3. 互联网企业，参与软件开发、硬件设计、系统集成等工作。

4. 集成电路设计与制造企业，从事芯片设计、测试等工作。

适合的学生: 如果对电子技术、通信技术、计算机技术等更感兴趣，且物理、数学基础较好，加上逻辑思维和编程能力较强，电子信息工程可能更适合。

适合的岗位 :电子设计工程师、通信工程师、软件开发工程师等。

总体而言 ，这两个专业都是不错的选择。它们都属于技术型专业，就业面相对较广。如果学生在学校能够扎实掌握专业知识和技能，毕业后通常能够找到一份相对高薪的工作。即使本科就业都是乐观的，有保障的。电气工程及自动化专业进入电力系统等国企的机会相对较多，工作相对稳定；电子信息工程专业在互联网、通信等领域就业机会丰富，行业发展较为迅速，但工作压力可能相对较大。

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