电力电子是解决环境和能源问题的关键技术

　　　为什么现在电力电子受到关注？

　　我们永远嗡嗡作响的现代社会是由电力支撑的。电力电子学是与电力的传输、转换、控制和供应以及为电子设备供电相关的技术领域。近年来，尽管人们呼吁节约能源，但电力消耗一直在上升。IT 设备的迅速普及大大加剧了这一趋势。在此背景下，电力电子作为缓解环境和能源问题的关键技术之一，在今天再次引起人们的关注。本文开始了一个涵盖电力电子领域的系列文章——一种在专业工程师之外鲜为人知的技术。

　　没有电源，电视和电脑就不能工作，空调和冰箱不能运转，手机也不能充电。当今的电子社会可以看作是一个巨大的电子设备。仅仅“供给动力”是不够的——在追求经济（节能资源节约、高效等）和实用性（小而轻、功能丰富等）的同时，保持质量和消除不稳定因素至关重要。这是电力电子领域不断面临的技术挑战。

　　电力电子学的第一步是了解直流和交流

　　电力电子领域的第一步是了解直流电 (DC) 和交流电 (AC) 之间的区别。干电池、纽扣电池等原电池；可充电二次电池，如镍镉电池、锂离子电池和铅酸汽车电池；太阳能电池和燃料电池发电——都提供直流电流。另一方面，交流电流定期交替改变方向和强度。在日本，家用墙壁插座的可用电力为 100V（该国东部为 50Hz，西部为 60Hz），北美为 120V，世界其他地区为 200 至 240V。商用交流电可以指定为100V，但电压可能会在100V以下或以上10V有规律的波动；偶尔，

　　甚至电池的直流电流也不是恒定的，因为电压会随着时间的推移而下降。在移动电话和笔记本电脑等便携式设备中，电压下降会导致故障，因此它们通常配备有自动关机功能。此外，流经电子电路的直流电流可能会渗入交流电流的元素，这也可能导致故障和辐射噪声。DC和AC的完美形式可能作为理论模型存在，但在现实中并不存在。