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浙江工业大学浙西分校信息与电子工程系毕业设计（论文）

文献综述

现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理

器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的

电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。

当前，电力电子作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础,正

朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远

的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品

质用电相结合。

目前，科学技术发展到20世纪末,系统仿真学科已经形成较为完善的体系。

仿真技术由于其有效性、可重复操作性、经济性和安全性的特点,日益显出其重

要性和广泛应用性。20世纪70年代以后,民用工业中连续过程仿真得到迅速发

展,其中发展最快、应用最广的首属电力工业,而电力电子技术已经在电力系统

中被广泛地运用了。

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。

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系

日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现

了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各

种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电力检测设备电源、控制设备电

源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电

源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳

定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和

MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而

增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开

关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关

电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开

关电源提供了广阔的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电

源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产

品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保

护环境方面都具有重要的意义。

同样电力电子技术在电力系统中的应用也得到广泛地发展，10年前电力电

子技术的应用仅限于高压直流电、发电机励磁系统和静止无功补偿器。从现在

已实现的电力电子工程观察，尤其啊在最近的10年，灵活交流输电和高压直流

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浙江工业大学浙西分校信息与电子工程系毕业设计（论文）

输电将提高电力系统的经济性、解决系统控制问题，同时在电力系统的安全可

靠上发挥更大的作用。直接的表现将是用电力电子技术提高系统输电容量，增

加系统稳定和改善电能质量。

系统仿真就是在模型上进行试验的过。按照真实系统的物理性质、几何尺

寸等构造出系统的物理模型,并在该物理模型上进行试验,称为物理仿真。把数

学模型、物理模型,甚至实物联合在一起进行试验,称为数学-物理仿真,又称为

半实物仿真。计算机仿真包括三个要素:系统、模型、计算机。联系这三个要素

的有三个基本活动:对象数学模型建立、仿真模型建立、仿真试验。其特点是它

属于一种可控制的、无破坏性的、耗费小的、并允许多次重复的试验手段。它

以其高效、优质、低廉体现其强大的生命力和潜在的能力。它是迄今为止最有

效的经济的综合集成方法，是推动技术进步的战略技术。

仿真是对现象的仿效和模仿。近来由于信息的复杂化和多样化，要求对各

种真实再现的现象进行解释和分析就难以做到。而仿真技术是以控制论、相似

原理、系统技术和信息技术为基础，以计算机和专用物理效应设备为工具，利

用系统模型