发布时间：2023-03-10 14:56:19
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EDA技术是基于电子计算机发展起来的新技术，是以电子技术为基础，计算机技术为辅助载体，软件技术为核心元素的综合性技术。它摆脱了传统电子技术微电子电路设计复杂以及控制程序编写困难等技术问题，进一步提高了电子技术的发展水平，因此将EDA技术引入到电子技术教学中具有极强的现实意义。
1.基于EDA技术的电子技术理论教学
模拟电子技术和数字技术是电子技术的两大组成部分，长期以来这两个部分都是相互独立的。随着科技的不断发展，大规模集成电路以及微电子电路的出现，相互独立的局面已被打破，同时也改变了电路元器件以及电子控制等系统限制。在现代的电子技术中模拟电子技术部分包括为半导体PN结、微变等效电路、电路的控制与正负反馈电路、集成运放等效电路、偏置电路等内容。模拟数字技术则强调电路的规律性与控制性，由于在模拟电子技术中的使用的半导体晶体都是非线性器件，因此产生的控制信号都是非线性信号，各种放大电路的组成都是通过加偏执电路，利用半导体的单向导电性以及稳压性来实现的。因此将EDA技术引入到电子技术理论教学，重点要放在各种放大电路的处理、分析以及衍生，因为所有的放大电路以及偏置电路运用的都是最基本的二级管放大原理。在教学上要将各种离散的电子技术知识串接起来进行教学，使得包括逻辑电路、定时器和触发器以及数模转化等知识在EDA这一主线能够统一起来，更好地提高电子技术教学质量。在进行理论知识教学的同时要配合适当的实验讲解，培养学生良好的思考能力与动手分析能力。
2.基于EDA技术的电子技术实践教学
电子技术实验教学是辅助电子技术理论教学，是提高学生灵活运用所学的理论知识的实践，而EDA技术的引入更是给传统的电子技术实践教学带来了全新的体验。在传统的电子技术教学实验中，学生使用分开的电子元器件在实验台上进行搭线桥接各种电路，即使在进行数字技术实验也是通过接线的方式来进行试验。这种搭积木式的试验方式大大降低了学生对于电子技术试验的兴趣。同时这种实验方法对于电子元器件、试验台等精度要求较高，学生在实验中遇到的问题较多，而老师则是把主要精力放在处理学生实验中遇到的各种实验问题，如接线错误以及元器件损坏等，这样极大地降低了电子技术实验效果。在采用EDA技术后，老师通过运用强大的EDA仿真软件以及EDA实验平台，可以大大提高电子技术的实验效果。在进行试验之前，学生利用EDA进行模拟实验，可以提前发现试验中的问题，并且进行独立思考。进而在实际的硬件试验中，学生可以更快更好地完成电子技术相关实验内容。利用这种EDA仿真软件以及EDA实验平台和硬件实验相结合的方式，既锻炼了学生综合运用EDA技术的能力，也使得学生对于电子技术的相关知识掌握得更加牢固。
二、促进EDA在电子技术教学中的应用的措施
EDA技术教学在电子技术教学中有着重要的运用，但是受制于传统电子教学中存在的问题，EDA技术教学不能够很好地开展开来，因此我们需要改变现有的电子技术教学状况，促进EDA在电子技术教学中的应用。
（一）改革目前的应试考试制度
考试是检验学生对于知识的掌握情况，是教学成果中重要的一个环节。在电子教学中不仅要让学生掌握最基本的计算机内部结构理论知识，更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力，这些综合能力才能体现出学生综合素质。但是目前的考试制度是一张试卷定分数，仅仅体现出学生的考试能力，其他能力体现不出来，因此需要改革现有的应试考试制度。
1.在实验考核中
应该包含各个方面的考核，才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。应该包括实验报告、实验操作、实验总结等，这样才能体现出教学过程中的以人为本思想，提高学生的创新能力。只有在制度上有了创新，才能提高学生将理论知识运用在实际中的能力。
2.在考试中
应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例，引导学生不断在学习过程中注意观察，不断思考，细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力，培养学生自我思考的能力。
（二）通过教育媒体的运用来提高教学效果
随着网络的发展，多媒体教学已经越来越广泛地被运用到教学中来。所以我们在电子技术这门课程中，可以运用多媒体来进行辅助教学。通过在多媒体上展示出电子技术的基本原理以及这些原理在电子设备上的运用，然后对于电子设备进行模拟拆解，并且将这些拆解后模块各自的功能以及在使用中容易出现的问题等进行分析。而EDA技术作为较新的技术，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术等高新技术，因此通过EDA技术可以自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。所以在多媒体这一平台进行EDA电子技术教学比单纯的讲解教学效果要好得多，学生更能清晰明了地掌握电子技术相关知识。所以老师要学会借助多媒体来进行EDA电子教学，不仅要考虑到教学的方法，也要考虑到教学的效果。只有学生真正掌握了电子技术知识，老师的教学任务才算完成了。
（三）引进专业的教师队伍
1.1优化了实验教学的效果
利用Multisim进行电子技术实验教学，学生可以体验到以往在实验室中不能体会到的便捷感和直观感。以《电子技术》课程中的单管放大电路实验为例，在传统的实验室教学中，学生需要在实验台上连接很多线路，并且需要连接试验台上的交直流电源开关，才能对电路进行功能验证。由于线路连接的繁琐，一旦在连接过程中出现错误，导致实验结果不能实现，那返回去找错的过程将会是一个非常麻烦的过程，同时，在实验过程中，实验台上的交直流电源也具有一定的安全隐患。然而，利用Multisim进行仿真教学，却不会出现上述问题，在电路的搭建过程中，如果出现了错连和漏连，只需要在电路中删除或增连一些导线即可完成修改操作，十分便捷。同时，可以采用软件中的各种虚拟设备和分析手段进行实时分析，并获得相关的数据，教学效果十分直观。
1.2丰富了教师的教学手段
利用Multisim进行电子技术实验教学，教师的教学难度大大降低，丰富了教学手段，优化了教学效果。传统电子技术实验室教学，往往是一个实验教师对一个班的学生进行实验教学指导，这种教学模式经常会使教师面对众多学生的实验指导，经常会造成教师措手不及，不能做到面面俱到，也使教学效果大大打折。而利用Multisim进行电子技术实验教学，教师完全可以在装有多媒体设备的机房中完成实验教学的过程，教师在讲台上进行电路的仿真搭建并进行仿真分析讲解，步骤可以通过多媒体设备反映在大屏幕上，学生可以很直观、方便地观察到老师的每一步操作，并根据老师的操作在自己的电脑上完成相应实验电路的搭建和仿真，最后将仿真的数据通过电子实验报告单的形式汇总给老师，即减轻了教师的教学压力，也实现了良好的教学效果。
2结束语
1.网络课件
网络课件是电工技术与电子技术网络系统的自主学习型课件，其通过利用网络技术、数据库管理技术以及多媒体技术，将动画演示、例题、案例等以知识单元的形式展现在该模块中。该网络系统中时，通过相应的教学目标，准确的了解该章教学的学习要求以及教学重点和难点，再通过和课程教学相配套的应用超文本语言HTML制作相应的网页式课件，将课堂中讲授的知识以及其他相关的内容加载到网络课件中，当学生进入到该网络系统中时，实现了在教师的指导下的学生自主学习的教学模式。此外，通过交互动能，网络课件中还根据教学中的疑难点以及关键点进行多种形式的解析，保证不同认知水平以及不同层次的学生都能够正确的理解和掌握网络课件中的内容。
2.网络辅导
网络辅导系统是针对学生复习课堂讲述的知识点、解答学生疑问以及监测学生自身的学习成果而设计的，该系统中的教学内容可以分为电工技术和电子技术两个方面，其中包含了20个学习单元，并且每一个单元中都包含了该单元的学习目标、学习难点、学习重点、学习方法、例题练习、问题解析等内容，该辅助系统中涉及的内容全部都是电工技术与电子技术教学中多年的学习重点与教学难点，通过总结各方面的经验与知识点，对相应的难点以及问题提出了相应的解析方法，引导和启发学生进行学习，进一步的强化对教学内容的掌握和理解。
3.课件点播
在电工技术与电子技术网络系统中，在可能网络教学以及多媒体教学的基础上，通过利用网络技术和多媒体技术，将摄制的教师江河的电子教案、音频信息、视频信息等转化成同步的视频课件，然后将这些课件传输到网络中，学生们通过登录该网络系统，就能够点播相应的课件，这种供学生随时点播的网络课件，使学生如同在教室中聆听教师的教诲，达到相应的教学效果。
4.模拟实验
电工技术与电子技术网络教学系统的模拟实验，是通过借助计算机技术模拟软件，以一种模拟的空间来模拟现实中的实验环境，通过在网络环境中演示实验的整个过程，能够紧紧的抓住学生的眼球，提高学生学习实验的兴趣，并且在演示的过程中将试验的理论、概念、重点以及难点等都标注出来，方便学生能够准确的掌握实验教学的所有内容，这种模拟实验能够定量的分析电力以及系统的性能，加深学生对相关实验内容的理解。
5.在线检测
在电工技术与电子技术网络教学系统中，还设置有在线自测题库，通过ASP技术管理相应的测试题库，该测试题库中包含了电工技术与电子技术的所有教学内容，测试题目的难度分为高级、中级、初级三个部分，由学生根据自己的实际水平，选择合适的测试题目，ASP技术能够根据学生选择的项目，实现对测试题目的快速组合，并且其还具有自动批阅以及分析问题的功能，当测试结束后，该系统能够自动的将试题的测试结果，其中包含测试的时间、试题的正确率、答题率以及测试的最终结果，然后将正确的答案以及答案的解析提供给学生，帮助学生加深对测试内容的；理解和记忆。
二、结束语
1.利用多媒体技术，让学生对书本知识有个直观的认识我们在教学媒体上选择采用多媒体教学形式。由于课程特点，电路图形较多，借助多媒体可提高效率，在进行重要电路分析时循循善诱逐步给出分析步骤，给学生消化理解的空间。另外，在一些章节讲解时必须要借助多媒体来教学，借助于现代先进的教育技术手段把微观问题形象化，例如课堂上不易实现的电机工作原理及过程具体化等等都可采用动画演示说明内部的工作过程、功能和特点，使学生有深刻的认识。
2.理论联系实际，提高学生学习兴趣电工电子技术涉及的一些内容较为抽象，学生理解起来比较困难，在具体讲解时可以理论联系实际，提高学生学习兴趣，更好地掌握所学知识点。例如在学习电路的结点和支路时，可以把结点和支路用日常生活中常见的马路和十字路口作比喻，一条马路就是一条支路，十字路口或丁字路口就是一个结点等等，简单明了，学生很容易理解。在讲到功率时可以联系家用电器，每个家用电器用电功率是多少，再联系到所在教室空调功率是多少，根据空调功率的大小让学生计算上两节课的耗电量，由于有实际例子，所以对于用电量的计算公式很容易记忆，再根据当前电价计算出上两节课所需支付的电费，进而鼓励学生要认真学习，节约用电，做到下课关灯关空调的好习惯。在讲到RC电路的应用时，RC电路可作为滤波器，在教学过程中可联系实际生活。先抛出一个问题：现在学生都有手机，他们手机有的用中国移动网络、有的用中国联通网络、还有的用中国电信网络，并且每个运营商又有2G网络、3G网络，但为什么打电话没有出现彼此相互干扰呢？这样可以提高学生的兴趣，先让他们思考一会，然后请学生回答一下原因，再结合实际回答情况给出答案，即滤波器起了作用。国家给每个网络运营商都分配了固定的频带范围，每个网络都有自己的基站，基站有滤波器，会自动滤除不属于自己频带范围的信号。而讲到三相电路时，可以联系具体家庭用电知识，更好地掌握星形联结和三角形联结特点及计算方法，尤其对于星形联结方式还分为有中线（也称作地线或零线）即三相四线制和没有中线即三相三线制的情况，结合我们照明电路，让学生思考照明电路能否去掉中线？再根据理论分析，可以从理论上完全得出结论：照明电路是不能去掉中线的，也就是说我们实际民用负载一定要采用三相四线制，这样才能保证负载都能正常工作；在学习用电常识时可以联系当前由于用电不当引起的火灾事故或触电事故，和同学一起学习一些基本用电常识，甚至可以延伸到一些自然灾害如地震的避难常识，这样既能提高学生的学习兴趣，又能让他们学到实际有用的知识。
3.创造良好的课堂情境有兴趣的问题，可使学生对学习产生浓厚的兴趣，并产生强烈的求知欲，从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。例如在讲到暂态分析时，就可以从日常生活中的一个实例开始，先让学生思考白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点，这时学生注意力就吸引过来了，开始回答问题，课堂气氛马上活跃起来。但课堂气氛活跃的同时，要注意课堂效果，不能让学生停留在新鲜好奇上，每一个教学情境的创设都要紧紧结合教学内容。几分钟时间后，教师就可以总结出白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点，白炽灯开关一打开就马上亮起来，一关闭就马上熄灭；而日光灯不管在打开还是关闭时都有一个过程，那为什么同样是照明负载，他们现象会有这么大的区别呢？紧接着这个问题后就可以引出本次授课的知识点：暂态过程。
4.总结所学知识点，让学生更好更快地掌握所学新内容在讲解过程中，一定要善于总结所学知识点，让学生更快更好地掌握所学新内容。例如在讲到电路分析中的电源等效变换方法时就可总结出三要素法，可以强调等效变换过程中时刻注意三个要素：内阻不变、电压源的大小等于电流源的大小乘以电阻的大小、电压源的正方向为电流源电流流出的方向。而在讲到单一参数的交流电路时，电感元件和电容元件容易混淆，怎样分别记忆他们的电压和电流相位关系呢？引导学生只需要记住关于电感和电容电压电流的伏安关系式即可。从伏安关系式就可以看出，电容电流是电压的微分，所以电流超前电压90°；电感电压是电流的微分，所以电压超前电流90°。也就是说针对这两种单一参数元件，哪个电量是另一个电量的微分，哪个电量就超前另一个电量90°。通过总结知识点，让学生知道重点和难点，在课后复习时也能抓大放小，更快地掌握所学内容。
二、组织好实验教学，为更好地掌握课堂知识做铺垫
“电工电子技术”作为一门实践性很强的课程，实验是展示其教学魅力的有效手段，它化枯燥为生动，化抽象为具体，化平淡为神奇，为理解和掌握好新知识创造条件。所以一定要把握好实验教学的效果，为更好地掌握课堂知识做下铺垫。例如在学习电路分析方法中的叠加原理时，很多学生容易混淆不作用的电源处理方法，把恒压源和恒流源处理方法记反，通过实验可以掌握不作用的恒压源的处理方法，而恒流源处理方法则相反，这样就不会在学习中混淆，更好地掌握了该方法。
三、开展考试改革，提高学生平时学习的动力
“电工电子技术”课程是以现代电工电子技术的基本知识、基本理论为主线，以应用为目的，在保证科学性的前提下，删繁就简，使理论分析重点突出、概念清楚、实用性强。通过本课程的学习，使学生掌握近代电工电子技术的基础知识，以及进行电工实验研究的基本技能，为后续课程的学习及今后从事电类各学科领域的学习和工作打下坚实的基础。但针对目前大学现状，再加上该门课程有关知识点比较抽象，使得学生学习积极性普遍不是很高。除了在课堂上提高效率之外，还要从纪律上约束学生，提高平时考核所占的分数比重。例如增加平时练习的机会，把练习成绩计入平时成绩；另外，对于课堂发言积极的学生、勇于上台练习的学生还可以进行奖励平时成绩的政策。这样，双管齐下，一定能提高学生学习兴趣，让学生把这门课程学好。
四、结语
电子技术基础课作为理工院校电类专业中最重要的课程，其由数字电路与模拟电路组合形成。对后面课程的学习必须将这门课学好。相比于传统的的院校学科，这门课相关的技术发展的非常快，这使得教师需要拥有丰富的相关知识，从而将学生的数字视野拓展开来，在教学中网络则可以在这方面起到很大的帮助，毕竟在信息量方面，网络有着无可比例的优势。很强的应用性与实践性可以说是电子技术基础课的优势所在，这几年高校的扩张使得学校的实验设施方面无法得到满足，这可以通过课后对实验进行分组进行与在课堂中运用计算机仿真进行讲课进行改善。而且高校改革压缩了教学的时间，这使得学校必须将课堂效率进行提升，而多媒体课件在这方面起到很大的帮助作用。在信息技术的素养方面，对于电子技术专业的学生来说要求是非常高的。因此电子技术专业的学生一般都拥有很强的信息接收以及适应能力，因为计算机与网络技术是基于电子技术进行开展的。所以，相比于其他的学科，信息技术与电子技术基础课的结合更加的容易。
2.整合现代信息技术与电子技术基础课的原则
丰富多彩是整合课程最突出的优点，因而在整合的过程中需要对心理学、教育学以及教育技术学等相关的理论进行借鉴，通过联系二者的结合点，用系统的手段将教学系统中的学生、老师、教学内容等各方面的因素进行整合，做到协调的一致性，从而将各种因素的优势发挥出来。课程整合的成功在于量变到质变的改变教堂教学与管理、教师备课、师生关系等等方面，通过自身的优势与对成功经验的借鉴，整合二者的原则需要对以下几个方面进行遵守：第一，对电子技术基础课中信息技术的作用做到正确的认识，在整合二者的过程中教学的主体依旧是课程本身，这是无可争议的。在整合的过程中其个体自身的特点不能因信息技术的加入而被改变，必须对个体特征的继承性进行强化。任务作为信息技术服务的对象，要以任务为主体，不能做到随意的更改。教学目标与学科特点的特殊性使得天然联系的二者的优势被削弱。对电子技术基础课来说，信息技术处于服务地位，传统教学的优势不可能因信息技术的加入导致改革教学模式而废掉。对多媒体教学手段使用的标准就是服务教学，目标就是将教学目的达到，不可做到本末倒置。通过这几年的实践可以发现教学要从实际出发，对传统的教学优势要进行保持，这是对信息技术与电子技术基础课进行整合所需要遵守的。第二，在学习过程中学生与教师的作用做到正确的认识。在整合过程中对教师为主导、学生为主体的原则做到肯定，在教师的指导下可以优化教学过程。老师的作用不可能由多媒体技术来代替，而且在整合过程中对老师的要求反而更高，老师不仅要在授课能力方面过硬，还有对现代信息技术有着深入的了解，二者还要有效地结合起来。当然，在对教师的主导地位进行强调的同时也不能忽视学生的主体地位，作为学习的主人，其主体意识必须明确，同时要将学生在学习过程中的积极性、主动性等做到充分的发挥。在整合过程中学生对新的学习方式与环境进行适应的时候老师要起到帮助的作用。不能让学生对信息技术有抵触情绪，要让他们认识到信息技术可以帮助自己更好的寻找知识，对问题进行解决。在整个课程整合过程中，学生作为参与者，在知识的构建过程中，学生应该主动去完成学习的任务与目标，在这个过程中学生对资料的获取可以通过网络信息资源寻求帮助。就像老师在电子技术基础课中仅仅出题目，余下的是学生所要完成的，学生可以通过信息技术进行，老师在这个过程中起到帮助的作用。通过对课程的整合，学生的自主学习能力得到了很好的锻炼，而且他们的信息素养也因此得到了有效地培养。
3.结语
将EDA仿真软件应用于模拟电子技术理论和实践教学，提出一种基于EDA仿真平台的理论分析与仿真分析相辅相成、虚拟仿真实验和实际实践相结合的教学模式。通过仿真电路和波形显示，加深学生对理论的理解，有效解决模拟电子技术理论概念抽象，电路分析复杂的难题。同时通过EDA技术的引入，引导学生进行基本电路的分析和设计，为实际电路的设计应用打下基础。
2.EDA技术在模拟电子技术理论教学中的应用
EDA即电子设计自动化，以计算机和仿真软件为工具，可以完成整个电路从系统级到物理级的设计与分析。常用仿真软件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考虑到Multisim先进的电路仿真和设计功能且一年级时曾作为学生的自修课程，本次教学研究采用Multisim软件。在模拟电子技术的理论教学中，对于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教师可以构建电子电路模型进行仿真演示，通过波形图和数据直观展示各种参数变化和虚拟故障对电路静态动态性能的影响，具体而又生动，不仅可以加强学生对理论知识的理解，还可以激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。例如在模拟电子教学中第一次讲解共射放大电路时，很多同学对放大线路中各个节点的波形分不清楚，不知道直流信号和交流信号如何叠加在同一个电路中，电路中各节点信号的相位关系如何觉得难以理解。传统教学中，仅仅靠在黑板上画图讲解，教师难讲，学生难懂，费事费力效果却不好。现在针对这个问题，教师可以通过Multisim搭建基本共射放大电路模型，设置模型参数，观察仿真波形。共射电路输入信号（节点2波形）和输出信号（节点5波形）的反相关系，并且根据波形的峰值可以直接算出电路的电压放大倍数。节点2和节点4波形是静态工作点电压和交流信号叠加信号，c1和c2两个电容起到隔直作用。通过Multisim软件的演示过程，直接把抽象的理论转化成直观的视觉感受，电路各点波形在学生的脑海里留下深刻的印象，教学效果事半功倍。教学过程的前期，可以在课堂上现场建立电路模型，演示如何进行仿真，让学生逐渐掌握Multisim的使用。在教学过程的中后期，随着学生对Multisim软件的熟悉，为了节约课堂时间，可以事先把教材中需要讲解的电路模型搭建好，用到时直接调用即可。通过这种理论教学和软件演示相辅相成的教学方式，使得学生把电路原理、工作波形和数学关系等紧密结合在一起，全面掌握模拟电路的基础理论，更好地理解这门课程。
3.EDA技术在模拟电子技术实践教学中的应用
模拟电子技术在传统的教学过程中，实践教学基本都是基于实验平台操作。实验平台的特点是安全、便于操作，但是平台电路有限，只能覆盖课程教学中一部分基础电路，基于实验平台的实验基本都是验证型实验，且操作过程中平台电路元件易损坏，不能很好地达到锻炼学生动手能力的目的。这就使得学校教学比工程实际滞后，不利于工科应用型人才的培养，造成学生眼高手低，进一步影响学生的就业和发展。因此，模拟电子技术实践教学中引入仿真软件，将平台实验和软件虚拟实验结合，先采用软件对实验进行设计仿真，后平台实验进行实际电路搭建，既加强了学生对理论的理解，又突出了学生的动手能力。实践教学分成两部分，第一部分是基本电路的验证和演示实验，加深学生对书本基础理论的理解。该部分实验相对比较简单，学生主要在实验平台上进行操作，同时以Multisim仿真为辅，对一些在实验平台上难以操作的部分进行仿真验证。如研究静态工作点对电路动态性能的影响，实验平台操作只能观察电路中的一个电阻参数改变对电路输出波形的影响，而在虚拟仿真平台上，可以对电路中所有涉及到静态工作点的元件参数进行更改，进而观察电路波形的变化，并且还可以连续改变元件参数对波形的变化进行实时观测。第二部分是模拟电子技术课程设计，要求学生自己分析设计一个较大规模复杂模拟电路，给出严格的设计思路、理论推导和元件选型依据，在仿真软件平台上搭建出具体电路模型并通过仿真实验验证，然后进行实际电路焊接，充分发挥学生的主体作用，调动学生对该课程学习的主动性、积极性和创造性，提高学生对模拟电路的认识分析能力和创造能力。
4.结论
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1、整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
2、逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
3、变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
二、电力电子技术的应用
1、一般工业
工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
2、交通运输
电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。
在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。
4、电子装置用电源
各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
5、家用电器
照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外，有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。
6、其他
智能电网系统要求要具有安全性，稳定性并且在实际运作中要有可控性和灵活性。电力电子技术在智能电网中的应用主要有以下几个方面：1、电力电子技术应用能保证智能化的运作，并且能够保证电能多样化的供应。同时也能保证性能安全，使得不用特点的电力用户访问。智能化运作是智能电网的一个具体表现。2、智能电网主要包括：变电站、能量储蓄站、分配网络控制站等。这些站点是智能电网实现各个应用的基础，也是支持只能电网的关键站点。
二、先进电力电子技术在智能电网中的发展趋势
（一）改善电网电能质量与电力市场社会的可持续高速发展离不开高质量的电能，而且对电能的质量要求也越来越高。我国正在建立世界电压水平最高、规模最大的AC/DC混合网，而大规模的风电场、光伏发电以及微型电网等，其对电能的质量都带来了较大的负面影响。另一方面，现在用户在电力市场中的参与在进一步的增加，想要提高电网电能的质量，就要对电网的配电效率以及用户规范等方面都进行重视，这是智能化电网发展的一个重要的方向。
（二）保障电网电力电子装置的可靠性当前我国的电力系统正在逐步完善中，但是还没有形成一个健全的应用电力电子装置的可靠性、经济性评估体系。安全使用电力电子技术也是智能电网的一个重要课题，同时现在仿真技术的不足，也对电力电子技术的发展进行了限制，因此想要促进其发展就要提高电力系统的安全可靠性。
（三）直流输电技术目前先进电力电子技术的发展已经取得了十分突出的成绩，常规直流输电的关键技术问题已经在2010年突破，并且我国也实现了百兆级的柔性直流输电工程的示范。在发展的过程中，电子电力技术也在不断的进步与完善，在未来的发展之中将会取得更好的成绩。预计在2020年实现直流联网及特高压直流输电的核心装置的自主知识产权，使新型直流输电进入到试验阶段。在2030年的时候，建立基于智能电网的直流输电体系，使其在直流输电技术领域得到更好的应用。
（四）灵活交流输电技术我国电网技术在不断的发展，其预计在2020年将完成新型FACTS装置在智能电网中的广泛应用，并且实现灵活交流输电技术以及其应用的智能化升级工作。2030年争取实现建立一个完整的电力电子技术以及其产品的智能化体系。
（五）电能质量技术在2020年，我国智能电网将会发展到能够解决智能配电网的关键技术问题，实现新型的配电网的智能化技术，在全国的范围内推广定制电力园区。在2030年将会完成标准化定制电力产品以及电能质量的分级体系，实现大规模的定制电力技术。
三、总结
