1.概述
1.1 电力电子技术
电力电子技术包括电力元件制造技术和电子电路的变流技术，主要包括变流电路、电子器件、控制电路。电力电子技术的发展经历了第一代半控型电力电子技术，第二代全控型电力电子技术和第三代复合型电力电子技术，目前电力电子技术的主要发展方向是小功率的集成电路。小功率的集成电路技术把驱动、控制和功率器件技术综合在一起，最大的优点是能够降低功率。随着自关断器件的应用，高频化成为电力电子技术的发展方向。电力电子的控制技术在新阶段的应用还包括无功功率控制和神经元控制等方面，目前，在电力电子控制技术中，传统的模拟控制已经不能满足电力电子技术发展的需要，取而代之的则是微处理器的数字控制技术。我国电力电子技术中广泛引进信息电子技术以及半导体技术，这使得电力电子技术朝着高频方向发展。
1.2 基本原理
开关电源作为人们日常生活中比较常用的设备，也有着不同的类型，我们将其分成变换电能的电源以及发出电能的电源两种类型。严格来说，自然界并没有能够直接利用的电源，所以这就需要通过转换器进行转换，才能使电能得到有效的利用，而这一能够将能源得到有效转变获得的电源就是付出电能的电源。很多时候这一电源并不能直接的被应用，还要通过变压器等电力设备进行电压的转换，这样才能被实际的应用。开关电源是变换电能的电源，开关电源的工作原理就是在电进入到电源之后，就要经过整流以及滤波进行转为高压直流电，在开关电路以及高频开关变压器作用下，进行转变为高频低压脉冲，最后就能够输出低电压直流的电源。一般开关电源主要由功率回路和控制回路组成。
2.电力电子技术在开关电源中的应用
2.1电力电子技术在开关电源中的具体应用
电力电子技术在高频开关电源中的应用十分广泛。高频开关电源支持大功率晶体管运行，并能够有效提升整流器功率容量。随着人们对于集成电路所展开的深入研发，促进了高频开关电源在电气工程领域的应用，也使得开关电源朝着模块化、微小化和高效化的方向发展。计算机技术以及通信技术的应用，使得高频开关电源设备更具稳定性。借助UPS经过整流器能够实现电流的直流输出，将交流电转换为两部分。开关电源中的一部分电流传送至转换开关、逆变器等元器，实现设备的正常工作，另一部分则流入电池，为电池进行充电。不间断电源借助大功率IGBT，能够有效降低噪声强度，并在一定程度上保提高了高频开关电源的系统稳定性。高频变频器主要应用于开关电源的电气传动系统中，能够实现对电机变频速度的调控。高频变频器电源经过高频变换器、大功率晶体管，实现电压转换，改变电压的频率、功率，具有节能减排的作用。借助现代高新技术，能够将开关电源中强电和弱电进行结合，能够有效降低开关电源研发的成本，具有节能减排、经济高效的应用优势。
2.2电力电子技术在开关电源中应用的技术优势
采用电力电子技术中的软开关技术能够有效降低开关电源的故障发生率。借助IGBT功率器件对开关电源中PWM进行控制，从而解决大功率电源逆变主电路结构的能源消耗問题，降低开关电源的能耗。应用谐振原理解决传统开关电源的浪涌电流问题，并有助于减缓电压尖峰，降低系统故障发生概率。谐振电路在进行开启和关闭时能够对高频变压器中的电容、电感进行吸收，降低开关电源的能耗，同时能够为晶体管等元件进行减压。相比于传统电路开关启动造成的巨大能耗损失，采用电力电子技术能够有效保证开关电源运行的稳定性，提高开关电源的利用率。此外，电力电子技术中的同步整流技术能够有效提高开关电源的运行效率。同步整流技术将整流开关二极管部位的金属绝缘体的二分之一进行反接，使同步电流通过零电压/电流开关，实现对同步整流的初始脉冲信号驱动，以这种方式实现零电压开关。通常情况下，同步整流技术适用于一些电压较低、电流较大的开关电源中。电力电子技术中的控制技术能够实现对多路电流/电压的控制。在控制技术实施过程中，主电路的设计需符合开关变换器结构要求，并具备离散非线性的特点。控制技术具有其动态性，能够利用时间周期的变化对开关电源进行控制。在开关电源控制技术中应用到的算法包括：基因算法、模糊算法、神经网络控制算法等等。这些算法的应用可以保证计算机的运行速度有所提升，并且使开关电源运行更加智能，实现开关电源的高效化、数字化、模块化。
2.3现代电力电子技术的发展趋势
在知识经济时代背景下，技术创新成为社会各领域的焦点话题，政府与企业的创新意识不断强化。作为一项新兴技术，电力电子技术集多门学科于一体，在工业领域中具有重大应用价值。基于此，未来建设电力电子技术的创新机制具有重要意义，是优化产业结构、推动产业发展的有效途径。20世纪90年代，电力电子器件的发展趋于高频化、标准化、模块化以及智能化。根据电力电子技术发展现状可知，高频化与智能化已经成为电力电子技术的主流趋势，在此背景下，机电设备的响应速度与工作效率必然得到全面提升。
3.电力电子技术的发展历程
第一，整流器时代。在大功率背景下，工业用电主要源自于工频为50Hz的交流发电机，但其中有一部分电能属于直流形式，所占比重约为1/5，最典型的领域为电解、牵引以及直流传动等。在这一阶段，大功率硅整流管与晶闸管的应用逐渐普及。第二，逆变器时代。这一阶段为20世纪70年代，在微机得到普及的背景下，电力电子装置的智能化水平有所提升。在电力电子电路不断完善的背景下，工业领域开始涌现由晶闸管组成的不同种类的电力电子装置。这一阶段，电力电子器件主要为大功率逆变用的晶闸管、门极可关断晶闸管以及巨型功率晶体管。逆变器时代，整流与逆变问题已得到解决，电力电子技术应用实践中，主要问题在于工频难以提升，大部分依然处于中低频水平。第三，变频器时代。20世纪80年代，大规模与超大规模集成电路技术研究取得了重大突破，这对电力电子技术的发展有着里程碑意义。基于集成电路技术的发展，凭借精细加工技术和高压大电流技术，全控型功率器件得以形成。在新型器件不断发展的背景下，交流电机的性能得到优化；同时，高频化成为电力电子技术的主要发展方向。在此背景下，电力设备的节能性得到极大提升，并且趋向于小型轻量化发展。就技术层面而言，机电一体化与智能化对电力电子技术的发展发挥了重要作用。
结束语
综上所述，总而言之，电力电子技术在开关电源中具有很高的应用价值。未来电源技术的发展进程中，人们应致力于研究电力电子技术与电源技术的融合问题，提高开关电源的技术水平，促使其在实践中充分发挥应有的作用与功能，为推动相关领域发展提供有力支持。
参考文献：
[1] 谢晨.电力电子技术在开关电源中的应用研究[J].商品与质量， 2017，（19）：92.
[2] 曲子君.电力电子技术在开关电源中的应用研究[J].化工管理， 2016，（9）：129.
