Razvojna smer sodobne tehnologije močnostne elektronike je prehod s tradicionalne močnostne elektronike, ki se ukvarja predvsem z nizkofrekvenčno tehnologijo, na sodobno močnostno elektroniko, ki se ukvarja predvsem z visokofrekvenčno tehnologijo. Tehnologija močnostne elektronike se je začela s silicijevimi usmerniškimi napravami v poznih petdesetih in zgodnjih šestdesetih letih. Njegov razvoj je zaporedoma doživljal dobo usmernikov, dobo pretvornikov in dobo napajanja s spremenljivo frekvenco ter spodbujal uporabo tehnologije močnostne elektronike na številnih novih področjih. Močne polprevodniške kompozitne naprave, predstavljene z močnimi MOSFET-ji in IGBT-ji, razvite v poznih osemdesetih in zgodnjih devetdesetih letih, ki vključujejo visokofrekvenčne, visokonapetostne in močne tokove, kažejo, da je tradicionalna tehnologija močne elektronike vstopila v moderno dobo močne elektronike.
1. Obdobje usmernikov
Industrijsko električno energijo z visoko močjo zagotavlja alternator s frekvenčno močjo (50 Hz), vendar se približno 20% električne energije porabi v obliki enosmernega toka, med katerimi je najbolj značilna elektroliza (neželezne kovine in kemične surovine zahtevajo enosmerno elektrolizo ), vlečna sila (električne lokomotive, dizelske lokomotive z električnim pogonom, lokomotive podzemne železnice, mestni trolejbusi itd.) in enosmerni pogon (valjanje jekla, izdelava papirja itd.) na treh glavnih področjih. Močni silicijevi usmerniki lahko učinkovito pretvorijo izmenični tok močnostne frekvence v enosmerni tok. Zato je bil v šestdesetih in sedemdesetih letih močno razvit razvoj in uporaba silicijevih usmernikov in tiristorjev z visoko močjo. Takrat se je po vsej državi razmahnil velik obseg tovarn silicijevih usmernikov. Trenutno so veliki in mali proizvajalci polprevodnikov, ki v državi izdelujejo silicijeve usmernike, izdelki tistega časa.
2. Inverterska doba
V sedemdesetih letih je bila svetovna energetska kriza in motorji z izmeničnim tokom' hitrosti pretvorbe frekvence so se hitro razvijale zaradi izjemnih učinkov varčevanja z energijo. Ključna tehnologija regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco je pretvorba enosmernega toka v izmenični tok 0 ~ 100Hz. Od sedemdesetih do osemdesetih let prejšnjega stoletja so s popularizacijo naprav za nadzor hitrosti s spremenljivo frekvenco tiristorji, velikanski močnostni tranzistorji (GTR) in tiristorji za izklop vrat (GT0) za pretvornike moči v tistem času postali protagonisti močnostnih elektronskih naprav. Podobne aplikacije vključujejo visokonapetostni izhod enosmernega toka, dinamično kompenzacijo statične jalove moči itd. Trenutno je s tehnologijo močnostne elektronike mogoče doseči rektifikacijo in inverzijo, vendar je delovna frekvenca nizka, omejena le na nizkofrekvenčno območje.
3. Obdobje napajanja s spremenljivo frekvenco
Napajalnik s spremenljivo frekvenco pretvori izmenični tok v omrežje iz AC → DC → AC in oddaja čisti sinusni val. Izhodna frekvenca in napetost sta nastavljiva v določenem območju. Razlikuje se od regulatorja hitrosti pretvorbe frekvence, ki se uporablja za nadzor hitrosti motorja, in se razlikuje tudi od običajnega napajanja, stabiliziranega z izmeničnim tokom. Za idealno napajanje z izmeničnim tokom so značilne stabilna frekvenca, stabilna napetost, ničelni notranji upor in čisti sinusni val (brez popačenja) v napetostni valovni obliki.
Okrog osemdesetih let so bili elektronski napajalniki s spremenljivo frekvenco večinoma narejeni iz majhnih japonskih instrumentov. Napajalniki te vrste instrumentov so bili večinoma izdelani s kristalnim ojačevanjem. Po osemdesetih so jih prek Tajvana uvedli v celinsko Kitajsko. Značilnosti napajanja v tem obdobju so: majhna moč, dobra natančnost in nizka učinkovitost.
V osemdesetih letih je celinska Kitajska stopila na pot reform in odpiranja. V tej fazi se je uvozna in izvozna oprema Kitajske&39 postopoma povečevala, zlasti povečal se je delež izvoza električnih aparatov, kot so mikrovalovne pečice in klimatske naprave. Zato so bili za preskušanje potrebni pretvorniški napajalniki z visoko močjo. Za potrebe tega dela trga prvotna moč izdelka ne more več zadostiti, zato proizvajalci napajalnikov iščejo nove tehnologije za razširitev moči napajanja. Glede na takratne tehnične pogoje in elektronske naprave je bil razvoj predvsem na dva načina. Po eni strani je bila metoda kristalnega tipa nespremenjena in več naprav je bilo vzporedno povezanih za razširitev zmogljivosti; druga metoda je bila uporaba močnostnih kristalnih modulov.





